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如图所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以v=3的初速度由A点开始向B点滑行,AB=5R,并滑上光滑的半径为R的1/4圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方. 求:(1)滑块刚到B 处的速度;(2)滑块滑过C点,穿过小孔P时的速度;(3)若滑块穿过P孔后,又恰能从Q孔落下,则平台转动的角速度ω应满足什么条件?试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以v
=3
的初速度由A点开始向B点滑行,AB=5R,并滑上光滑的半径为R的1/4圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方. 求:
(1)滑块刚到B 处的速度;
(2)滑块滑过C点,穿过小孔P时的速度;
(3)若滑块穿过P孔后,又恰能从Q孔落下,则平台转动的角速度ω应满足什么条件?
试题解答
见解析
(1)设滑块至B点时速度为v
B
,对滑块由A点到B点应用动能定理有:
解得:
v
B
=2
(2)滑块从B点开始运动后机构能守恒,设滑块到达P处时速度为v
p
,则:
解得:
(3)滑块穿过P孔后再回到平台的时间:
要想实现题述过程,需满足:ωt=(2n+1)π
以上两式联立得:ω=
(n=0,1,2…)
答:(1)滑块刚到B处的速度2
.
(2)滑块滑过C点,穿过小孔P时的速度
.
(3)若滑块穿过P孔后,又恰能从Q孔落下,则平台转动的角速度ω应满足ω=
(n=0,1,2…).
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