精英家教網(wǎng)如圖所示,為了測定子彈的飛行速度,在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤,兩圓盤平行間距x=2m,軸桿的轉速為60r/s,轉動方向如圖所示,子彈穿過兩圓盤留下的兩個彈孔所在的半徑間夾角為60°,則該子彈速度可能是( 。
A、300m/sB、720m/sC、1080m/sD、1440m/s
分析:通過軸桿的轉速,可求出圓盤的角速度,再由兩個彈孔所在的半徑間的夾角,及圓盤平行間可求出圓盤轉動的角度,注意圓的周期性,從而即可求解.
解答:解:子彈的速度是很大的,一般方法很難測出,利用圓周運動的周期性,可以比較方便地測出子彈的速度.子彈從A盤到B盤,盤轉過的角度
θ=2πn+
π
3
(n=0,1,2…)
盤轉動的角速度
ω=
T
=2πf=2πn=2π?60 rad/s=120π rad/s(n為轉速);
子彈在A、B間運動的時間等于圓盤轉動時間,即:
2
v
=
θ
ω

所以v=
θ
=
2×120π
2πn+
π
3
;
v=
720
6n+1
(n=0,1,2…)
n=0時,v=720 m/s
n=1時,v=102.8 m/s
n=2時,v=55.4 m/s
…,
最大可能速度為720m/s,故B正確,ACD錯誤;
故選:B
點評:由于圓周運動的周期性,在求解有關運動問題時,要注意其多解性.本題找出在子彈穿過圓盤的時間內,注意圓盤的周期性,圓盤轉過的角度是解決本題的關鍵.
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[     ]
A.300m/s
B.720m/s
C.1080m/s 
D.1440m/s

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