(16分)如图所示,一水平圆盘半径为R=0.2m,绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡
◎ 题目
(16分)如图所示,一水平圆盘半径为R=0.2 m,绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0 kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为53°,BC段水平,滑块与圆盘及轨道ABC间的动摩擦因数均为μ=0.5,A点离B点所在水平面的高度h=1.2 m。滑块沿轨道AB下滑至B点、速度刚好沿水平方向时与静止悬挂在此处的小球发生正碰,碰撞后小球刚好能摆到与悬点O同一高度处,而滑块沿水平轨道BC继续滑动到C点停下。已知小球质量m0=0.50 kg,悬绳长L=0.80 m,滑块和小球均视为质点,不计滑块在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g="10" m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。 (1)求滑块从圆盘上滑入轨道A点时的速度大小vA (2)求滑块到达B点与小球发生碰撞时的速度大小vB (3)若滑块与小球碰撞时间不计,求滑块在轨道ABC上运动的总时间及BC之间的距离。 |
◎ 答案
(1)1m/s(2)4m/s(3)0.4m |
◎ 解析
试题分析:(1)滑块在圆盘上做圆周运动时,静摩擦力充当向心力,根据牛顿第二定律,可得: 解得:vA="1" m/s (2)滑块从A到B的运动过程由动能定理得: mgh-μmgcos53°= 解得:vB="4" m/s (3)滑块与小球碰撞过程中动量守恒, 小球摆起过程中机械能守恒, 解得:v="4" m/s,2 m/s, 滑块沿AB段的加速度a1=g(sin53°-μcos53°)="5" m/s2 滑块沿BC段的加速度大小a2=μg=5 m/s2 滑块在轨道ABC上运动的总时间: 解得:t=1s BC间的距离: m 点评:本题考察的物理过程较多,也运用到很多物理学中重要的守恒规律。对于物理多过程问题,通常步骤是:受力分析弄清物理过程,采用能量观点列示求解。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(16分)如图所示,一水平圆盘半径为R=0.2m,绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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