分析 (1)滑块由A点到B过程中,只有重力做功,由动能定理求出滑块经过B点的速度大小;
(2)滑块离开C后做平抛运动,要恰好落入圆盘边缘的小桶内,水平位移大小等于圆盘的半径R,根据平抛运动的规律求得滑块经过C点的速度,根据动能定理研究BC过程,求解BC的长度;
(3)滑块由B点到C点做匀减速运动,由运动学公式求出时间,滑块从B运动到小桶的总时间等于圆盘转动的时间,根据周期性求解ω应满足的条件.
解答 解:(1)滑块从A到B过程中,由动能定理,有:
mgr=$\frac{1}{2}$mvB2
解得:vB=$\sqrt{2gr}$=3 m/s
(2)滑块离开C点后做平抛运动,有:h=$\frac{1}{2}$gt12
解得:t1=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=0.5 s
vC=$\frac{R}{{t}_{1}}=\frac{1}{0.5}$=2 m/s
滑块由B到C过程中,据动能定理有:
-μmgL=$\frac{1}{2}$mvC2-$\frac{1}{2}$mvB2
解得:L=1.25 m
(3)滑块由B到C过程中,据运动学公式有:L=$\frac{{v}_{B}+{v}_{C}}{2}$t2
解得t2=0.5 s
则t=t1+t2=1 s
圆盘转动的角速度ω应满足条件t=n•$\frac{2π}{ω}$(n=1,2,3…)
解得:ω=2nπ rad/s(n=1,2,3…)
答:(1)滑块到达圆弧轨道B点时的速度大小为3m/s;
(2)传送带BC部分的长度L为1.25m;
(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件为ω=2nπ rad/s(n=1,2,3…).
点评 本题滑块经历三个运动过程,分段选择物理规律进行研究,关键是抓住圆盘与滑块运动的同时性,根据周期性求解ω应满足的条件.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 齿轮与花轮的线速度相等 | B. | 后轮与齿轮的角速度相等 | ||
C. | 花轮与齿轮的角速度相等 | D. | 花轮与后轮的线速度相等 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 角速度为0.5rad/s | B. | 转速为0.5r/s | ||
C. | 运动轨迹的半径为1.27m | D. | 频率为2Hz |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 电流表读数减小 | |
B. | 质点P将向下运动 | |
C. | R3上消耗的功率逐渐增大 | |
D. | 电压表示数U变化量的绝对值与电流表示数I变化量的绝对值的比值不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 轻绳的弹力比物体的重力小 | B. | 轻绳的弹力与物体的重力相等 | ||
C. | 轻绳的弹力比物体的重力大 | D. | 轻绳的弹力大小与物体的重力无关 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 乙分子从a到c做加速运动,到达c时速度最大 | |
B. | 乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动 | |
C. | 乙分子由c到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加 | |
D. | 乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少 |
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