【題目】如圖所示，半徑R=0.4 m的圓盤水平放置，繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓心O正上方=0.8 m高處固定一水平軌道PQ，轉(zhuǎn)軸和水平軌道交于O′點(diǎn)。一質(zhì)量m=2kg的小車（可視為質(zhì)點(diǎn)），在F=6 N的水平恒力作用下（一段時(shí)間后，撤去該力），從O′左側(cè)m處由靜止開始沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)時(shí)，從小車上自由釋放一小球，此時(shí)圓盤半徑OA與軸重合. 規(guī)定經(jīng)過O點(diǎn)水平向右為軸正方向. 小車與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g取10 m/s2.

（1）為使小球剛好落在A點(diǎn)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)為多大?

（2）為使小球能落到圓盤上，求水平拉力F作用的距離范圍?

【答案】(1) (2)

【解析】(1)

為使小球剛好落在A點(diǎn)，則小球下落的時(shí)間為圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期的整數(shù)倍，有

，其中k=1，2，3…

即，其中k=1，2，3…

(2) 當(dāng)球落到O點(diǎn)時(shí)，

得：

F撤去后，勻減速，

依題意：

由以上各式解得：

當(dāng)球落到A點(diǎn)時(shí)，

先勻加速，后勻減速

由以上各式得：

水平力作用的距離范圍

點(diǎn)晴：解決本題的關(guān)鍵知道物塊整個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)：勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，知道三個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間相等．以及熟練運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，寬為L的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距為x，在障礙物以vo=4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落．忽略空氣阻力， ，則以下正確的是( )

A. L=1m，x=1m時(shí)小球可以穿過矩形孔

B. L=0.8m，x=0.8m時(shí)小球可以穿過矩形孔

C. L=0.6m，x=1m時(shí)小球可以穿過矩形孔

D. L=0.6m，x=1.2m時(shí)小球可以穿過矩形孔

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在足夠長的水平線上方有方向垂直紙面向里的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，一帶負(fù)電的粒子 P 從 a 點(diǎn)沿 θ ＝45°方向以初速度 v 垂直磁場方向射入磁場中，經(jīng)時(shí)間 t 從 b 點(diǎn)射出磁場。不計(jì)粒子重力，下列說法不正確的是( )

A. 粒子射出磁場時(shí)與水平線的夾角為 θ

B. 若 P 的初速度增大為 2v，粒子射出磁場時(shí)與水平線的夾角為 2θ

C. 若P的初速度增大為2v，則射出磁場所需時(shí)間仍為t

D. 若磁場方向垂直紙面向外，粒子 P 還是從 a 點(diǎn)沿 θ＝45°方向以初速度 v 垂直磁場方向射入磁場中，則射出磁場所需時(shí)間為 3t

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是20∶1，原線圈接入u＝220sin(100πt) V的正弦交流電，一只理想二極管和一個(gè)阻值為10 Ω的電阻串聯(lián)后接在副線圈上。則(　 　)

A. 電流表示數(shù)為0.055 A

B. 電壓表示數(shù)約為7.8 V

C. 二極管兩端的最大電壓為11V

D. 1 min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為726 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某汽車以恒定功率P、初速度v0沖上傾角θ=15°的斜坡時(shí)，汽車受到的摩擦阻力恒定不變，空氣阻力忽略不計(jì)，則汽車上坡過程的v-t圖象不可能是下圖中的（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在 x 軸上方有垂直于xy 平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在 x 軸下方有沿 y 軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為 E。一質(zhì)量為 m，電量為-q 的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn) O 沿著 y 軸正方向射入磁場。射入磁場之后，第三次到達(dá) x 軸時(shí)，它與點(diǎn)O 的距離為 L。重力不計(jì)。求：（用題中上述已知字母表示）

（1） 粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑

（2） 粒子從O 點(diǎn)射入磁場時(shí)的速度大小

（3） 這段運(yùn)動(dòng)的總路程

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為糧袋的傳送帶裝置，已知AB間的長度為L，傳送帶與水平方向的夾角為θ，工作時(shí)運(yùn)行速度為v，糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，正常工作時(shí)工人在A點(diǎn)將糧袋由靜止放上，以下說法正確的是（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）（ ）

A. 糧袋到達(dá)B點(diǎn)的速度與v比較，可能大，也可能相等或小

B. 若L足夠大，糧袋最終將一定以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)

C. 若μ<tanθ，則糧袋從A到B一定一直是做加速運(yùn)動(dòng)

D. 糧袋剛放上傳送帶時(shí)的加速度a＜gsinθ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶.如圖，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，其半徑為R,當(dāng)汽車行駛的速率為，汽車恰好沒有沿公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢。重力加速度為g，則下列判斷正確的是 ( )

A. 該彎道處路面外側(cè)低于內(nèi)側(cè)

B. 若該彎道處路面與水平面的夾角為θ，則有

C. 當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比， 的值變小

D. 在該彎道處車速若低于，車輛一定會向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某電視臺正在策劃的“快樂向前沖”節(jié)目的場地設(shè)施如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動(dòng)懸掛器，可以載人運(yùn)動(dòng)，下方水面上漂浮著一個(gè)半徑為R鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤軸心離平臺的水平距離為L，平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差H。選手抓住懸掛器后，按動(dòng)開關(guān)，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下從A點(diǎn)沿軌道做初速為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。起動(dòng)后2 s懸掛器脫落。設(shè)人的質(zhì)量為m（看作質(zhì)點(diǎn)），人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg，重力加速度為g.

（1）假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱�，為保證他落在任何位置都不會被甩下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍？

（2）已知H＝3.2 m，R =0.9 m，取g＝10 m/s2，當(dāng)a＝2 m/s2時(shí)選手恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，求L = ?

（3）選手要想成功落在轉(zhuǎn)盤上，可以選擇的加速度范圍？

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