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如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴匀速转动,规定经过O...

如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴匀速转动,规定经过O点且水平向右为x轴正方向。在圆心O点正上方距盘面高为h处有一个可间断滴水的容器,从t=0时刻开始容器沿水平轨道向x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。已知t=0时刻滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。则

(1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上?

(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘的角速度ω应为多大?

(3)当圆盘的角速度为时,第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为s,求容器的加速度a

 

(1);(2),其中k=1,2,3……(3) 【解析】 (1)离开容器后,每一滴水在竖直方向上做自由落体运动。所以每一滴水滴落到盘面上所用时间 (2)因为要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线,则圆盘在t秒内转过的弧度为,k为不为零的正整数 ,其中k=1,2,3…… 即 ,其中k=1,2,3…… (3)因为第二滴水离开O点的距离为 ① 第三滴水离开O点的距离为 ② 且 ③ 又因为 即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上x轴方向及垂直x轴的方向上。所以 ④ 联列①②③④可得  
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考点分析:
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如图所示,一根长为L的均匀细杆可以绕通过其一端O的水平轴在竖直平面内转动。杆开始时在外力作用下保持水平静止,杆上距O点为a处有一小物体静止于杆上。此杆突然在外力作用下以匀角速度顺时针转动,结果经一段时间后小物体刚好与杆的A端相碰,设小物体在空气中运动时没有翻转。试计算杆转动的角速度应取何值?

 

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如图,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO匀速转动,在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O点。一质量m=1kg的小车(可视为质点),在F=4N的水平恒力作用下,从O左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到O点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径OAx轴重合。规定经过O点水平向右为x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2g10m/s2

(1)若小球刚好落到A点,求小车运动到O点的速度;

(2)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大?

(3)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围。

 

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如图所示,一个水平放置的圆桶线轴匀速转动,转动角速度ω=2.5πrad/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=10m/s2

 

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下图是一种高速喷射流测速器,金属环的半径为R,以角速度ω旋转,当狭缝P经过喷射口时,粒子就进入圆环,如果环不转动,粒子应沿直径打在A点,由于环高速转动,因此粒子将落到点。OA间夹角为,则喷射流的速度为多少?(重力和空气阻力不计)

 

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半径为r=2m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出,半径OA方向恰好与该初速度的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,则圆盘转动的角速度大小可能是(  )

A. B. C. D.

 

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