如圖所示，一水平圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤邊緣有一個小物塊．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)到某一數(shù)值，再增大時，物塊從圓盤邊緣滑落到地面．已知圓盤半徑R=0.5m，物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，圓盤中心與地面的距離為h=10m，g=10m/s2．求：（1）圓盤轉(zhuǎn)動時能保證物塊相對圓盤靜止的最大角速度．（2）物塊落地點到圓盤中心的水平距離為多大？
分析：（1）由最大靜摩擦力提供向心力，結(jié)合向心力公式即可求解；
（2）滑塊離開圓盤后做平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動的基本公式即可求解．
解答：解：（1）設(shè)圓盤的角速度為ω時，滑塊從圓盤上滑落，此時，fmax=μmg
μmg=mRω2
ω=2rad/s
（2）滑塊離開圓盤后做平拋運(yùn)動，v=ωR=1m/s
設(shè)水平位移為x，由平拋運(yùn)動規(guī)律得：x=vt
h=
1
2
gt2
∴x=
2
m
由空間幾何關(guān)系得
s=
R2+x2
=1.5m
答：（1）圓盤轉(zhuǎn)動時能保證物塊相對圓盤靜止的最大角速度為2rad/s．
（2）物塊落地點到圓盤中心的水平距離為1.5m
點評：本題主要考查了向心力公式及平拋運(yùn)動基本公式的直接應(yīng)用，并能結(jié)合幾何關(guān)系求解，難度適中．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一水平圓盤可繞通過盤心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動．在圓盤上放置小木塊A，它隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動．木塊A受力的個數(shù)為（　�。�

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年新課標(biāo)高一下學(xué)期第四次月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

（16分）如圖所示，一水平圓盤半徑為R=0．2 m，繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，圓盤邊緣有一質(zhì)量m=1．0 kg的小滑塊。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)到某一數(shù)值時，滑塊從圓盤邊緣滑落，經(jīng)光滑的過渡圓管進(jìn)入軌道ABC。已知AB段斜面傾角為53°，BC段水平，滑塊與圓盤及軌道ABC間的動摩擦因數(shù)均為μ=0．5，A點離B點所在水平面的高度h=1．2 m。滑塊沿軌道AB下滑至B點、速度剛好沿水平方向時與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生正碰，碰撞后小球剛好能擺到與懸點O同一高度處，而滑塊沿水平軌道BC繼續(xù)滑動到C點停下。已知小球質(zhì)量m0=0．50 kg，懸繩長L=0．80 m，滑塊和小球均視為質(zhì)點，不計滑塊在過渡圓管處和B點的機(jī)械能損失，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，取g="10" m/s2，sin53°=0．8，cos53°=0．6。

（1）求滑塊從圓盤上滑入軌道A點時的速度大小vA
（2）求滑塊到達(dá)B點與小球發(fā)生碰撞時的速度大小vB
（3）若滑塊與小球碰撞時間不計，求滑塊在軌道ABC上運(yùn)動的總時間及BC之間的距離。

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科目：高中物理 來源：2015屆新課標(biāo)高一下學(xué)期第四次月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

（16分）如圖所示，一水平圓盤半徑為R=0．2 m，繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，圓盤邊緣有一質(zhì)量m=1．0 kg的小滑塊。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)到某一數(shù)值時，滑塊從圓盤邊緣滑落，經(jīng)光滑的過渡圓管進(jìn)入軌道ABC。已知AB段斜面傾角為53°，BC段水平，滑塊與圓盤及軌道ABC間的動摩擦因數(shù)均為μ=0．5，A點離B點所在水平面的高度h=1．2 m�；瑝K沿軌道AB下滑至B點、速度剛好沿水平方向時與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生正碰，碰撞后小球剛好能擺到與懸點O同一高度處，而滑塊沿水平軌道BC繼續(xù)滑動到C點停下。已知小球質(zhì)量m0=0．50 kg，懸繩長L=0．80 m，滑塊和小球均視為質(zhì)點，不計滑塊在過渡圓管處和B點的機(jī)械能損失，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，取g="10" m/s2，sin53°=0．8，cos53°=0．6。

（1）求滑塊從圓盤上滑入軌道A點時的速度大小vA

（2）求滑塊到達(dá)B點與小球發(fā)生碰撞時的速度大小vB

（3）若滑塊與小球碰撞時間不計，求滑塊在軌道ABC上運(yùn)動的總時間及BC之間的距離。

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011年山東省威海市高一下學(xué)期期末模塊考試 題型：選擇題

如圖所示，一水平圓盤可繞通過盤心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動．在圓盤上放置小木塊 ，它隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動．木塊受力的個數(shù)為

 

 

 

 

 

A．1個        B．2個        C．3個          D．4個

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年山東省威海市高一（下）期末物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一水平圓盤可繞通過盤心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動．在圓盤上放置小木塊A，它隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動．木塊A受力的個數(shù)為（ ）

A．1個
B．2個
C．3個
D．4個

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