如图所示,一半径r=1m的圆盘水平放置,在其边缘E点固定一小桶(可视为质点)。在圆盘直径DE的正上方平行放置一水平滑道BC,滑道右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上,且竖直高度

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一半径r=1m的圆盘水平放置,在其边缘 E点固定一小桶(可视为质点)。在圆盘直径 DE 的正上方平行放置一水平滑道BC ,滑道右端 C点 与圆盘圆心O在同一竖直线上,且竖直高度h =" 1.25" m。AB为一竖直面内的光滑四分之一圆弧轨道,半径R=0.45m,且与水平滑道相切与B点。一质量m=0.2kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,当滑块经过C点时,圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心的竖直轴匀速转动,最终物块由C 点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内.已知滑块与滑道 BC间的摩擦因数μ=0.2。(取g=10m/s2)求:

(1)滑块到达B点时受到的支持力NB的大小;
(2)水平滑道 BC的长度L;
(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件。

◎ 答案

(1)6N  (2)1.25m  (3)

◎ 解析


试题分析:(1)沿光滑的四分之一圆弧从A点滑到B点的过程中,只有重力做功,根据动能定理,解得,B点为圆周运动最低点,径向合力提供向心力有,带入计算
(2)从C点离开水平轨道后做平抛运动,竖直方向自由落体运动高度,水平方向匀速直线运动,带入计算得,物体从B点滑到C点的过程中,有动能定理得计算得
(3)当滑块经过C点时,小圆桶刚好在平抛轨迹上,要使物块恰好落在圆桶内,那么平抛的时间刚好是整数倍个周期,也就是,那么

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一半径r=1m的圆盘水平放置,在其边缘E点固定一小桶(可视为质点)。在圆盘直径DE的正上方平行放置一水平滑道BC,滑道右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上,且竖直高度…”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。

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