分析 (1)先根據(jù)幾何關(guān)系求得碰后小球速度,從B到C得運動過程中運用動能定理求得到達C的速度,小球從C點拋出后做平拋運動,根據(jù)平拋運動的基本規(guī)律即可求解;
(2)小物塊最終正好進入小孔,所以在小球做平拋運動的時間里,轉(zhuǎn)筒正好轉(zhuǎn)了n圈,即t=nT=n\frac{2π}{ω}(n=1,2,3…).
解答 解:(1)由題意可知,ABO為等邊三角形,則AB間距離為R,小物塊從A到B做自由落體運動,根據(jù)運動學(xué)公式有
vB2=2gR,vB切=vBsin60°
從B到C,只有重力做功,據(jù)機械能守恒定律有mgR(1-cos60°)+\frac{1}{2}mv_{B切}^2=\frac{1}{2}mv_C^2
在C點,根據(jù)牛頓第二定律有{F'_C}-mg=\frac{mv_C^2}{R}
代入數(shù)據(jù)解得{v_C}=2\sqrt{5}m/s,{F'_C}=3.5N
滑塊從C點到進入小孔的時間:t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.8}{10}}s=0.4s
L-r=vCt
則L=r+vCt=0.2(1+4\sqrt{5}) m
(2)在小球平拋的時間內(nèi),圓桶必須恰好轉(zhuǎn)整數(shù)轉(zhuǎn),小球才能鉆入小孔;
即ωt=2nπ(n=1,2,3…)
則ω=\frac{2nπ}{t}=5nπ(n=1,2,3…)
答:(1)轉(zhuǎn)筒軸線距C點的距離L為0.2(1+4\sqrt{5}) m;
(2)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動的角速度ω為5nπ(n=1,2,3…).
點評 本題是圓周運動與平拋運動相結(jié)合的題目,考查了圓周運動及平拋運動的基本規(guī)律,運動過程較為復(fù)雜,難度較大.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 是由于賽車行駛到彎道時,運動員未能及時轉(zhuǎn)動方向盤才造成賽車沖出跑道的 | |
B. | 是由于賽車行駛到彎道時,沒有及時加速才造成賽車沖出跑道的 | |
C. | 是由于賽車行駛到彎道時,沒有及時減速才造成賽車沖出跑道的 | |
D. | 由公式Fm=m\frac{{v}^{2}}{r}可知,彎道半徑越小,越容易沖出跑道 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
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