内容正文:
圆周运动拔高练习卷
一、单选题
1.如图所示的皮带传动装置,皮带轮和上有三点A、B、C,,,则皮带轮转动时,关于A、B、C三点的线速度、角速度的比较,正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【详解】皮带轮和通过皮带传动,边缘处的线速度大小相等,则有,根据,由于,则有
B、C两点同轴转动,则有,根据,由于,则有
综上分析可知,
故选A。
2.某自行车的传动装置示意图如图所示,后轮的半径为,飞轮的半径为,链轮的半径为,A、B、C分别为后轮、飞轮、链轮边缘上的点。使脚蹬以大小为的角速度转动,下列说法正确的是( )
A.C点的线速度大小为 B.A、B两点的线速度大小之比为
C.B点转动的角速度大小为 D.A点转动的角速度大小为
【答案】B
【详解】A.脚蹬与链轮的角速度相同,则C点的线速度大小,故A错误;
B.A、B两点的角速度相等,有,,
解得,故B正确;
CD.B、C两点通过链条连接,两点的线速度大小相等,,故B点转动的角速度大小为,又因为,故CD错误。
故选B。
3.如图所示,有人设计了一种没有链条的自行车,传动系统由5个相互啮合的齿轮构成,最后面的一个齿轮e与后轮轮轴相连。在主动轮a以恒定角速度顺时针转动的前提下,以下说法正确的是( )
A.中间3个齿轮换成4个半径稍小的齿轮,自行车仍然向前运动
B.自行车前进速度只由a、e两轮的半径决定,与中间3个齿轮的半径无关
C.把b换成半径小的齿轮、c换成半径大的齿轮,自行车的速度会增大
D.把c换成半径小的齿轮、d换成半径大的齿轮,自行车的速度会减小
【答案】B
【详解】A.中间3个齿轮改为4个齿轮之后,骑行者骑车时,正常踏动脚蹬,自行车就会后退,所以中间齿轮只能是奇数,不能是偶数,A错误;
BCD.所有齿轮边缘的线速度大小总是相等,中间齿轮无论半径如何,都不会改变a、e两轮的角速度之比,设车轮半径为R,则自行车的速度,与b、c、d的半径大小无关,则B正确,CD错误。
故选B。
4.在2025年都灵大冬会短道速滑男子5000米接力A组决赛中,中国队夺得冠军。运动员过弯时的运动可视为匀速圆周运动。下列关于匀速圆周运动的说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B.物体做匀速圆周运动时,其线速度是不变的
C.物体做匀速圆周运动时,其加速度是变化的
D.物体做匀速圆周运动时,其合外力为零
【答案】C
【详解】ABC.做匀速圆周运动的物体,其加速度大小不变,方向时刻指向圆心,则加速度变化,为非匀变速曲线运动,其线速度大小不变,方向改变,则线速度改变,故C正确,AB错误;
D.物体做匀速圆周运动时,其合外力提供向心力,故D错误。
故选C。
5.某高中开设了糕点制作的选修课,小明同学在体验糕点制作的“裱花”环节时,如图所示,他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20cm)的蛋糕,在蛋糕边缘上每隔4s“点”一次奶油,蛋糕随圆盘转一周后均匀“点”上了15次奶油,则下列说法正确的是( )
A.圆盘转动的转速为
B.圆盘转动的角速度大小为rad/s
C.蛋糕边缘的奶油的线速度大小为m/s
D.圆盘转动的周期为15s
【答案】B
【详解】ABD.由题意可知,圆盘转一周所需的时间为,可知周期为,可得转速为,角速度为,故AD错误,B正确;
C.直径8英寸(20cm)的蛋糕,可知半径为10cm,根据可知蛋糕边缘的奶油的线速度大小为,故C错误。
故选B。
6.如图所示,四根等长的细杆用铰链连成一个四边形,O点通过铰链固定在墙上。现将B点推至与O点重合,使四根细杆都紧贴墙壁。从时开始拉着B点沿垂直于墙壁的方向由静止开始做匀加速直线运动,在时发现四根细杆恰好构成一个正方形。则此时图中OA杆的角速度是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设四边形的边长为L,B点运动的加速度大小为a,则有
此时B点的速度大小为
对B点速度分解,如图所示
根据矢量关系可得
所以OA杆转动的角速度为
联立解得
故选B。
7.可视为质点的游客在观山湖区乘坐如图所示的“观山湖眼”摩天轮,他随座舱一起在竖直面内做速度大小为v的匀速圆周运动。将此速度在圆周所在的平面内沿水平和竖直方向分解,其水平分量为。以游客经过最低点时为计时起点,在其转动一圈的过程中,随时间t变化的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】游客做匀速圆周运动,设角速度为ω,则经过时间t后,转过的角度为ωt。此时速度方向与水平方向的夹角为ωt,因此水平分量为
因此随时间t按余弦规律变化,可知D选项符合题意。
故选D。
8.一根长为l的轻杆,O端用铰链固定,另一端固定着一个小球A,轻杆靠在一个高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计,则当物块以速度v向右运动至轻杆与水平方向夹角为时,物块与轻杆的接触点为B,下列说法正确的是( )
A.A、B的线速度相同 B.A、B的角速度不相同
C.轻杆转动的角速度为 D.小球的线速度大小为
【答案】D
【详解】AB.A、B两点在轻杆上同轴转动,角速度是相同的,根据线速度与角速度的关系
二者的线速度不同,故AB错误;
C.此时的OB距离为
将物块的速度沿杆、垂直杆分解,在垂直杆方向的分量为
所以转轴的角速度为,故C错误;
D.小球的线速度大小为,故D正确。
故选D。
9.某机器的齿轮系统如图所示,中间的轮叫作太阳轮,它是主动轮。从动轮称为行星轮,太阳轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起,如果太阳轮一周的齿数为,行星轮一周的齿数为,当太阳轮转动的角速度为时,最外面的大轮转动的角速度为( )
A.所有齿轮的角速度大小相等
B.所有齿轮边缘的线速度大小相等
C.太阳轮角速度与大轮的角速度之比为
D.太阳轮与大轮的线速度大小之比为
【答案】B
【详解】太阳轮、行星轮与大轮分别用A、B、C表示
BD.由题图可知,A与B为齿轮传动,所以线速度大小相等,B与C也是齿轮传动,线速度大小也相等,所以A与B、C的线速度大小相等,B正确,D错误;
AC.由齿数与周长关系
可得
由题图可知
A与B、C的线速度大小相等,得
联立可得,AC错误。
故选B。
10.如图所示,一个倾角为37°的圆盘正绕其圆心O点匀速转动,AB为圆盘的直径。当B点在最高点时,圆盘最低点A点的正上方有一个小球(视为质点)向B点以6m/s的速度水平抛出,小球垂直打在圆盘的边缘上且不反弹,取,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小球在空中的运动时间为0.6s
B.小球在空中的运动时间为1s
C.要使得小球正好落在B点,圆盘转动的角速度可能是
D.要使得小球正好落在B点,圆盘转动的角速度可能是
【答案】D
【详解】AB.小球垂直打在倾斜圆盘上
竖直方向
解得小球在空中的运动时间为,AB错误;
CD.要使得小球正好落在B点,圆盘转动的角速度满足
当时,圆盘转动角速度是,C错误,D正确。
故选D。
二、多选题
11.如图是一皮带传动装置的示意图,右轮半径为r,A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r。B点在小轮上,到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑,那么下面选项正确的是( )
A.A、B、C、D点角速度之比为2∶1∶2∶1
B.A、B、C、D点的线速度之比为2∶1∶2∶4
C.A、B、C、D点周期之比为2∶1∶1∶1
D.A点和C点的线速度相等
【答案】BD
【详解】D.皮带不打滑,皮带连接的A点(右轮边缘)和C点(左轮轴小轮边缘)线速度大小相等,即,故D正确;
A.共轴转动:B、C、D三点在同一轮轴上,角速度相等,即
线速度与角速度的关系,周期与角速度的关系
设,
各点半径,,,
对C点
得
对A点
得
因此角速度之比,A错误;
B.线速度,
因此线速度之比,B正确;
C.周期,周期与角速度成反比,
因此周期之比,C错误。
故选BD。
12.为了快速运送物资,常采用无人机低空空投的方式。如图所示,无人机在离水平地面的高度H=45m的空中绕O点在水平面内做半径R=4m的匀速圆周运动,物资相对无人机无初速度地释放,无人机做圆周运动的角速度ω=0.25rad/s时,物资落点恰好在目标区域内。不计空气对物资运动的影响,物资可视为质点且落地后即静止,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.目标区域半径为5m
B.目标区域半径为3m
C.物资从刚释放到刚落地的过程中,无人机转过的圆心角为1.5rad
D.物资从刚释放到刚落地的过程中,无人机转过的圆心角为0.75rad
【答案】AD
【详解】AB.物资从无人机上释放后,做平抛运动,竖直方向上有
设目标区域半径为R',水平方向上满足
解得R'=5m,故A正确,B错误;
CD.无人机转过的圆心角,故C错误,D正确。
故选AD。
13.某型号的涂改带内部结构示意图如图所示,其中传动轮分别与收带轮和出带轮连接,出带轮有90齿,传动轮9齿、半径为2.4mm,M、N分别是出带轮、收带轮边缘上的两个点,涂改带工作时,三个齿轮均逐个咬合转动,下列说法正确的是( )
A.工作时,收带轮与出带轮转动方向相同
B.工作时,收带轮与传动轮转动方向相同
C.M、N两点线速度大小相等
D.出带轮的半径大小为2.4cm
【答案】ACD
【详解】AB.由图可知,出带轮顺时针方向转动时,传动轮逆时针方向转动,收带轮顺时针方向转动,因此工作时,收带轮与出带轮转动方向相同,收带轮与传动轮转动方向相反,故A正确,B错误;
C.涂改带工作时,三个齿轮均逐个咬合转动,因此三轮边缘线速度大小相等,故C正确;
D.传动轮、出带轮每齿弧长相等,其中传动轮每齿对应的弧长为
故出带轮的半径大小满足
解得,故D正确。
故选ACD。
14.如图所示,在直角坐标系xOy中,一质点以O为圆心、R为半径、沿逆时针方向以速率v0做匀速圆周运动。某时刻质点沿x轴和y轴方向的速度分量分别为vx和vy。下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】BD.设该点与圆心连线和x轴正方向夹角为,则
根据运动分解可知
所以大小关系为,
由于沿逆时针转动,所以时,;时,,故B错误,D正确;
AC.由于
整理得
同理
整理得,故AC正确;
故选ACD。
15.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则( )
A.该车可变换两种不同挡位
B.该车可变换四种不同挡位
C.当B轮与C轮组合时,两轮的角速度之比
D.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比
【答案】BD
【详解】AB.A轮通过链条分别与C、D连接,自行车可有两种速度,B轮分别与C、D连接,又可有两种速度,所以该车可变换4种挡位,故A错误,B正确;
C.同缘传动边缘点线速度相等,前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积,当B轮与C轮组合时,两轮边缘线速度大小相等,
解得
又因为A轮与B轮同轴转动,;C轮与D轮同轴,,
所以两轮的角速度之比,故C错误;
D.由C同理可知,当A轮与D轮组合时,
解得,即,故D正确;
故选BD。
三、解答题
16.如图所示,半径为R的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。子弹(可视为质点)以大小为v0的水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒,从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上,不计空气阻力及圆筒对子弹运动的影响,重力加速度大小为g,圆筒足够长,求:
(1)子弹在圆筒中的运动时间;
(2)两弹孔的高度差;
(3)若仅改变圆筒的转速且不考虑子弹的重力,则子弹可能在圆筒上只打出一个弹孔,此时圆筒转动的周期可能值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)子弹水平方向做匀速直线运动,水平位移为圆筒直径,初速度为,由
子弹在圆筒中的运动时间
(2)竖直方向做自由落体运动,由
得两弹孔的高度差
(3)入射时的弹孔,在子弹穿过圆筒的时间内,刚好转动到出射位置(直径右端),因此圆筒转过的圈数为半圈的奇数倍,即
代入整理得圆筒转动的周期
17.如图所示,小球Q在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动,当Q球转到图示位置时,O点正上方有另一小球P在距圆周最高点h处开始自由下落,要使两球在圆周最高点相碰,则Q球的角速度ω应满足什么条件?
【答案】
【详解】设P球自由下落到圆周最高点的时间为t,由自由落体运动规律可知
解得
Q球由图示位置转至最高点的时间也是t才能与P球在圆周最高点相碰,其做匀速圆周运动,设周期为T,有
两式联立,再由得:
所以
18.如图所示,质量为的小球做半径为的匀速圆周运动,经时间由点运动到点,弧所对的圆心角为。求小球:
(1)做匀速圆周运动的角速度的大小;
(2)由点运动到点过程中平均速度的大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由角速度的定义式可得:
(2)由几何关系得:,
联立解得:
19.水平放置的圆筒绕其中心对称轴OO'匀速转动,转动的角速度ω,筒壁上P处有一小圆孔,筒壁很薄,如图所示,当圆孔转动到最高点时,圆孔正上方某高度h处有一小球由静止开始下落,小球恰好落到圆孔中间,空气阻力不计,重力加速度为g,试求:
(1)圆筒转速是多少?
(2)小球释放高度是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据角速度与转速的关系,得
(2)小球由静止开始下落,恰好落到圆孔中间,设圆筒转动周期为T,则有
又
根据自由落体运动规律,有
联立解得
20.如图所示,足够长的水平光滑杆上装有小桶,桶内水与小桶的总质量为2kg,装有水的小桶可以在杆上无摩擦的滑动,长杆下方5m处有一匀速转动的圆盘,某时刻小桶恰好位于圆盘圆心的正上方,小桶内不断有水滴滴落,当前一滴水刚好滴落到圆盘上时,后一滴水刚好从小桶中漏出,当有一滴水刚好从桶中漏出时给小桶一水平向右的作用力F=4N,使其由静止开始做匀加速运动,并将此滴水记为第一滴,圆盘足够大,在此过程中认为桶内水与小桶的总质量不变,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)每经过多长时间会有一水滴滴落在圆盘上;
(2)若圆盘不动,求第二滴水与第三滴水落到圆盘上的距离;
(3)若使滴落的水滴位于一条直线上,圆盘转动的角速度应满足什么条件,并求出第三滴水与第四滴水间的可能距离。
【答案】(1)1s
(2)5m
(3)(n=1,2,3…),23m或7m
【详解】(1)水滴在竖直方向上做自由落体运动,根据
解得
(2)水滴下落前的水平方向加速度满足F=ma
解得a=2m/s2
第二个水滴距离圆盘中心的距离
解得x2=3m
第三个水滴距离圆盘中心的距离
解得x3=8m
第二滴水与第三滴水落到圆盘上的距离
(3)若要使滴落的水滴位于一条直线上,圆盘转动的周期为(n=1,2,3…)
根据
解得(n=1,2,3…)
第四个水滴距离圆盘中心的距离
解得x4=15m
当n取奇数时,二者落到圆盘上圆心的异侧,二者水平方向上的距离
当n取偶数时,二者落到圆盘上圆心的同侧,二者落到圆盘上水平方向上的距离
答案第10页,共12页
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圆周运动拔高练习卷
一、单选题
1.如图所示的皮带传动装置,皮带轮和上有三点A、B、C,,,则皮带轮转动时,关于A、B、C三点的线速度、角速度的比较,正确的是( )
A., B.,
C., D.,
2.某自行车的传动装置示意图如图所示,后轮的半径为,飞轮的半径为,链轮的半径为,A、B、C分别为后轮、飞轮、链轮边缘上的点。使脚蹬以大小为的角速度转动,下列说法正确的是( )
A.C点的线速度大小为 B.A、B两点的线速度大小之比为
C.B点转动的角速度大小为 D.A点转动的角速度大小为
3.如图所示,有人设计了一种没有链条的自行车,传动系统由5个相互啮合的齿轮构成,最后面的一个齿轮e与后轮轮轴相连。在主动轮a以恒定角速度顺时针转动的前提下,以下说法正确的是( )
A.中间3个齿轮换成4个半径稍小的齿轮,自行车仍然向前运动
B.自行车前进速度只由a、e两轮的半径决定,与中间3个齿轮的半径无关
C.把b换成半径小的齿轮、c换成半径大的齿轮,自行车的速度会增大
D.把c换成半径小的齿轮、d换成半径大的齿轮,自行车的速度会减小
4.在2025年都灵大冬会短道速滑男子5000米接力A组决赛中,中国队夺得冠军。运动员过弯时的运动可视为匀速圆周运动。下列关于匀速圆周运动的说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B.物体做匀速圆周运动时,其线速度是不变的
C.物体做匀速圆周运动时,其加速度是变化的
D.物体做匀速圆周运动时,其合外力为零
5.某高中开设了糕点制作的选修课,小明同学在体验糕点制作的“裱花”环节时,如图所示,他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20cm)的蛋糕,在蛋糕边缘上每隔4s“点”一次奶油,蛋糕随圆盘转一周后均匀“点”上了15次奶油,则下列说法正确的是( )
A.圆盘转动的转速为
B.圆盘转动的角速度大小为rad/s
C.蛋糕边缘的奶油的线速度大小为m/s
D.圆盘转动的周期为15s
6.如图所示,四根等长的细杆用铰链连成一个四边形,O点通过铰链固定在墙上。现将B点推至与O点重合,使四根细杆都紧贴墙壁。从时开始拉着B点沿垂直于墙壁的方向由静止开始做匀加速直线运动,在时发现四根细杆恰好构成一个正方形。则此时图中OA杆的角速度是( )
A. B.
C. D.
7.可视为质点的游客在观山湖区乘坐如图所示的“观山湖眼”摩天轮,他随座舱一起在竖直面内做速度大小为v的匀速圆周运动。将此速度在圆周所在的平面内沿水平和竖直方向分解,其水平分量为。以游客经过最低点时为计时起点,在其转动一圈的过程中,随时间t变化的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
8.一根长为l的轻杆,O端用铰链固定,另一端固定着一个小球A,轻杆靠在一个高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计,则当物块以速度v向右运动至轻杆与水平方向夹角为时,物块与轻杆的接触点为B,下列说法正确的是( )
A.A、B的线速度相同 B.A、B的角速度不相同
C.轻杆转动的角速度为 D.小球的线速度大小为
9.某机器的齿轮系统如图所示,中间的轮叫作太阳轮,它是主动轮。从动轮称为行星轮,太阳轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起,如果太阳轮一周的齿数为,行星轮一周的齿数为,当太阳轮转动的角速度为时,最外面的大轮转动的角速度为( )
A.所有齿轮的角速度大小相等
B.所有齿轮边缘的线速度大小相等
C.太阳轮角速度与大轮的角速度之比为
D.太阳轮与大轮的线速度大小之比为
10.如图所示,一个倾角为37°的圆盘正绕其圆心O点匀速转动,AB为圆盘的直径。当B点在最高点时,圆盘最低点A点的正上方有一个小球(视为质点)向B点以6m/s的速度水平抛出,小球垂直打在圆盘的边缘上且不反弹,取,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小球在空中的运动时间为0.6s
B.小球在空中的运动时间为1s
C.要使得小球正好落在B点,圆盘转动的角速度可能是
D.要使得小球正好落在B点,圆盘转动的角速度可能是
二、多选题
11.如图是一皮带传动装置的示意图,右轮半径为r,A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r。B点在小轮上,到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑,那么下面选项正确的是( )
A.A、B、C、D点角速度之比为2∶1∶2∶1
B.A、B、C、D点的线速度之比为2∶1∶2∶4
C.A、B、C、D点周期之比为2∶1∶1∶1
D.A点和C点的线速度相等
12.为了快速运送物资,常采用无人机低空空投的方式。如图所示,无人机在离水平地面的高度H=45m的空中绕O点在水平面内做半径R=4m的匀速圆周运动,物资相对无人机无初速度地释放,无人机做圆周运动的角速度ω=0.25rad/s时,物资落点恰好在目标区域内。不计空气对物资运动的影响,物资可视为质点且落地后即静止,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.目标区域半径为5m
B.目标区域半径为3m
C.物资从刚释放到刚落地的过程中,无人机转过的圆心角为1.5rad
D.物资从刚释放到刚落地的过程中,无人机转过的圆心角为0.75rad
13.某型号的涂改带内部结构示意图如图所示,其中传动轮分别与收带轮和出带轮连接,出带轮有90齿,传动轮9齿、半径为2.4mm,M、N分别是出带轮、收带轮边缘上的两个点,涂改带工作时,三个齿轮均逐个咬合转动,下列说法正确的是( )
A.工作时,收带轮与出带轮转动方向相同
B.工作时,收带轮与传动轮转动方向相同
C.M、N两点线速度大小相等
D.出带轮的半径大小为2.4cm
14.如图所示,在直角坐标系xOy中,一质点以O为圆心、R为半径、沿逆时针方向以速率v0做匀速圆周运动。某时刻质点沿x轴和y轴方向的速度分量分别为vx和vy。下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
15.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则( )
A.该车可变换两种不同挡位
B.该车可变换四种不同挡位
C.当B轮与C轮组合时,两轮的角速度之比
D.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比
三、解答题
16.如图所示,半径为R的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。子弹(可视为质点)以大小为v0的水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒,从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上,不计空气阻力及圆筒对子弹运动的影响,重力加速度大小为g,圆筒足够长,求:
(1)子弹在圆筒中的运动时间;
(2)两弹孔的高度差;
(3)若仅改变圆筒的转速且不考虑子弹的重力,则子弹可能在圆筒上只打出一个弹孔,此时圆筒转动的周期可能值。
17.如图所示,小球Q在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动,当Q球转到图示位置时,O点正上方有另一小球P在距圆周最高点h处开始自由下落,要使两球在圆周最高点相碰,则Q球的角速度ω应满足什么条件?
18.如图所示,质量为的小球做半径为的匀速圆周运动,经时间由点运动到点,弧所对的圆心角为。求小球:
(1)做匀速圆周运动的角速度的大小;
(2)由点运动到点过程中平均速度的大小。
19.水平放置的圆筒绕其中心对称轴OO'匀速转动,转动的角速度ω,筒壁上P处有一小圆孔,筒壁很薄,如图所示,当圆孔转动到最高点时,圆孔正上方某高度h处有一小球由静止开始下落,小球恰好落到圆孔中间,空气阻力不计,重力加速度为g,试求:
(1)圆筒转速是多少?
(2)小球释放高度是多少?
20.如图所示,足够长的水平光滑杆上装有小桶,桶内水与小桶的总质量为2kg,装有水的小桶可以在杆上无摩擦的滑动,长杆下方5m处有一匀速转动的圆盘,某时刻小桶恰好位于圆盘圆心的正上方,小桶内不断有水滴滴落,当前一滴水刚好滴落到圆盘上时,后一滴水刚好从小桶中漏出,当有一滴水刚好从桶中漏出时给小桶一水平向右的作用力F=4N,使其由静止开始做匀加速运动,并将此滴水记为第一滴,圆盘足够大,在此过程中认为桶内水与小桶的总质量不变,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)每经过多长时间会有一水滴滴落在圆盘上;
(2)若圆盘不动,求第二滴水与第三滴水落到圆盘上的距离;
(3)若使滴落的水滴位于一条直线上,圆盘转动的角速度应满足什么条件,并求出第三滴水与第四滴水间的可能距离。
答案第10页,共12页
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