分析 (1)小球在圓筒中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下落高度為h,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)基本公式結(jié)合幾何關(guān)系求出速度即可;
(2)分圓筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)兩種情況分析,求出圓筒在0.2s內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度(用弧度為單位),再根據(jù)角速度的定義式求解可能的角速度,注意周期性.
解答 解:如圖所示,設(shè)小球離開圓筒時(shí),小孔A轉(zhuǎn)到B或C位置.
(1)小球在圓筒中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下落高度為h,
h=$\frac{1}{2}$gt2,
cosθ=$\frac{h}{r}$,
θ=37°,
小球從A點(diǎn)進(jìn)入圓筒時(shí)的速度大小為v1時(shí),小球從B位置離開圓筒
則 r+rsinθ=v1t,
小球從A點(diǎn)進(jìn)入圓筒時(shí)的速度大小為v2時(shí),小球從C位置離開圓筒
則 r-rsinθ=v2t,
解得v1=2m/s,v2=0.5 m/s,
(2)若圓筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在0.2s內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度(用弧度為單位)應(yīng)為
α1=$\frac{2π(90°-θ)}{360}$+2πk(k=0、1、2、3…),
或 α2=$\frac{2π(90°+θ)}{360}$+2πk (k=0、1、2、3…),
則圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為
ω1=$\frac{{α}_{1}}{t}$=$\frac{53π}{36}$+10πk(k=0、1、2、3…),
ω2=$\frac{{α}_{2}}{t}$=$\frac{127π}{36}$+10πk(k=0、1、2、3…),
若圓筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在0.2s內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度(用弧度為單位)應(yīng)為
α3=$\frac{2π(270°-θ)}{360}$+2πk(k=0、1、2、3…),
或 α4=$\frac{2π(270°+θ)}{360}$+2πk(k=0、1、2、3…),
則圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為
ω3=$\frac{{α}_{3}}{t}$=$\frac{233π}{36}$+10πk(k=0、1、2、3…),
ω4=$\frac{{α}_{4}}{t}$=$\frac{307π}{36}$+10πk(k=0、1、2、3…).
答:(1)小球從A點(diǎn)進(jìn)入圓筒時(shí)的速度大小可能值為2m/s或0.5m/s;
(2)圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的可能值為$\frac{53π}{36}$+10πk(k=0、1、2、3…)、$\frac{127π}{36}$+10πk(k=0、1、2、3…)、$\frac{233π}{36}$+10πk(k=0、1、2、3…)或$\frac{307π}{36}$+10πk(k=0、1、2、3…).
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了平拋運(yùn)動(dòng)基本公式以及勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),在求解角速度時(shí),既要分兩種情況求解,又要注意周期性,難度適中.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 安培首先提出了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力作用 | |
B. | 牛頓是在伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行假想推理得出了牛頓第一定律 | |
C. | 法拉第提出了場(chǎng)的概念并用電場(chǎng)線形象地描述電場(chǎng) | |
D. | 奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電和磁有聯(lián)系 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 地面對(duì)物體的支持力等于G | |
B. | 地面對(duì)物體的支持力小于G | |
C. | 物體對(duì)地面的壓力小于地面對(duì)物體的支持力 | |
D. | 地面對(duì)物體的摩擦力f等于F |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 牛頓最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 | |
B. | 第谷接受了哥白尼日心說(shuō)的觀點(diǎn),并報(bào)據(jù)開普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)觀察記錄的數(shù)據(jù),應(yīng)用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運(yùn)算和橢圓軌道假說(shuō),得出了開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律 | |
C. | 英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出引力常量G | |
D. | 伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和“理想實(shí)驗(yàn)”建立了慣性定律 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 甲在乙之前3m | B. | 乙在甲之前3m | C. | 甲在乙之前4m | D. | 乙在甲之前4m |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說(shuō)明光具有粒子性 | |
B. | 湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,說(shuō)明原子核有自身的結(jié)構(gòu) | |
C. | 有核能釋放的核反應(yīng)就一定有質(zhì)量虧損 | |
D. | 普朗克通過(guò)研究黑體輻射提出能量子的概念,成為量子力學(xué)的奠基人之一 | |
E. | 一個(gè)氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí),最多可放出3種不同頻率的光子 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | $\frac{9}{11}$ | B. | $\frac{5}{6}$ | C. | $\frac{3}{2}$ | D. | $\frac{7}{3}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | A、B兩球的水平位移之比為1:4 | |
B. | A、B兩球飛行時(shí)間之比為1:4 | |
C. | A、B兩球下落的高度之比為1:2 | |
D. | A、B兩球落到斜面上的速度大小之比為1:2 |
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