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如图所示,一个水平放置的圆桶绕轴OO′匀速转动,转动角速度ω=2.5π rad/...

如图所示,一个水平放置的圆桶绕轴OO′匀速转动,转动角速度ω=2.5π rad/s,桶壁上P处有一圆孔,桶壁很薄,桶的半径R=2m.当圆孔运动到桶的上方时,在圆孔的正上方h=3.2m处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径.试通过计算判断小球是否和圆桶碰撞(不考虑空气阻力,g取10m/s2).

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小球若能从圆孔中进去还正好从圆孔中出来,就不会跟圆筒相撞,否则就会相撞,设小球下落h所用时间t1,经过圆桶所用时间为t2,求出这两段时间,再求出圆筒的周期,根据时间与周期的关系即可解题. 【解析】 设小球下落h所用时间t1,经过圆桶所用时间为t2,则h=gt2 解得t1=0.8 s  h+2R=g(t1+t2)2 解得t2=0.4 s   圆桶的运动周期为T== s=0.8 s. 由于t1=T,小球到达圆桶时,圆桶正好转一周,圆孔又回到圆桶上方,小球可以进入圆桶内,不会相碰; 又因为t2=T,小球进入圆桶后,圆桶转半周,圆孔转到圆桶正下方时,小球也正好到达圆桶的正下方,小球可以从圆桶中出来,不会相碰; 由以上分析可知,小球和圆桶不会相碰.
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考点分析:
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某人站在一平台上,用长L=0.6m的轻细线拴一个质量为m=0.6kg的小球,让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动,当小球转到最高点A时,人突然撒手.经0.8s小球落地,落地点B与A点的水平距离BC=4.8m,不计空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)A点距地面高度.
(2)小球离开最高点时的线速度及角速度大小.
(3)人撒手前小球运动到A点时,绳对球的拉力大小.

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某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示,图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.
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点P2到平抛运动的抛出点O的竖直方向的距离y=______.(重力加速度取10m/s2
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(1)若图2中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00×10-2 s,则圆盘的转速为______转/s.(保留3位有效数字)
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C.6.5rad/s
D.7.1rad/s
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如图所示,有A、B两个行星绕同一恒星O沿不同轨道做匀速圆周运动,旋转方向相同.A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星第一次相遇(即两行星距离最近),则( )
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A.经过时间t=T1+T2两行星将第二次相遇
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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