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高中物理:圓周運動的多解問題

 周原樵翁 2019-08-23

1、如圖所示,半徑為R的圓盤繞垂直于盤面的中心軸勻速轉(zhuǎn)動,其正上方h處沿OB方向水平拋出一小球,要使球與盤只碰一次,且落點為B,則小球的初速度v=________,圓盤轉(zhuǎn)動的角速度=________。

解析:1)小球做平拋運動,在豎直方向上,則運動時間。

又因為水平位移為R,所以球的速度

2)在時間t內(nèi)盤轉(zhuǎn)過的角度。

又因為,則轉(zhuǎn)盤角速度


例2、如圖所示,小球Q在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,當(dāng)Q球轉(zhuǎn)到圖示位置時,有另一小球P在距圓周最高點為h處開始自由下落,要使兩球在圓周最高點相碰,則Q球的角速度應(yīng)滿足什么條件?

解析:小球P做自由落體運動,至豎直線上的A點時,要與Q球相碰,需兩小球的運動時間相等,P球運動時間,在這段時間里,Q球可以運動個周期,也可以運動個周期,個周期……

設(shè)P球自由落體至圓周最高點的時間為t

由自由落體運動規(guī)律有。

Q球由圖示位置轉(zhuǎn)到最高點的時間也應(yīng)是t,但Q球做勻速圓周運動,運動周期為T,由題意得

n=01,2,…)

。

,得

。


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