如图所示,水平放置的圆盘半径为R="1"m,在其边缘C点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB,滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平抛运动/2022-09-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,水平放置的圆盘半径为 R =" 1" m,在其边缘C 点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径 CD 的正上方放置一条水平滑道AB,滑道与CD平行.滑道右端 B 与圆盘圆心 O 在同一竖直线上,其高度差为 h =" 1.25" m.在滑道左端静止放置质量为 m =" 0.4" kg的物块(可视为质点),物块与滑道间的动摩擦因数为 μ = 0.2.当用一大小为 F =" 4" N的水平向右拉力拉动物块的同时,圆盘从图示位置以角速度ω = 2π  rad/s,绕穿过圆心 O 的竖直轴匀速转动.拉力作用一段时间后撤掉,物块在滑道上继续滑行,由B 点水平抛出,恰好落入小桶内.重力加速度取10m/s2.
(1)求拉力作用的最短时间;
(2)若拉力作用时间为0.5s,求所需滑道的长度

◎ 答案

(1)0.3s; (2)4m

◎ 解析


试题分析:(1)盘转过一圈时落入,拉力时间最短;盘转过一圈时间:T==1s。
物块在滑道上先加速后减速,最终获得:v=a1t1-a2t2
物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系:t1+t2+t=T
由上两式得:t1=0.3s
故拉力作用的最短时间为0.3s.
(2)物块平抛:h=,解得,t=0.5s
物块离开滑道时的速度:v==2m/s
拉动物块的加速度,由牛顿第二定律:F-μmg=ma1;得:a1=8m/s2
撤去外力后,由牛顿第二定律:-μmg=ma2;得:a2=?2m/s2
匀加速运动的位移x1===1m,匀加速运动的速度v1=a1t1=4m/s
匀减速运动的位移x2==3m
板长L=x1+x2=4m.故所需滑道的长度为4m.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平放置的圆盘半径为R="1"m,在其边缘C点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB,滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上…”主要考查了你对  【平抛运动】  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
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐