Question

如圖，橫截面半徑為R的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒頂端有一A點，其正下方有一小孔B， 距頂端h=0.8m，開始時，轉(zhuǎn)筒的軸線與A點、小孔B三者在同一豎直面內(nèi).現(xiàn)使一小球自A點以速度v=4m/s朝轉(zhuǎn)筒軸線水平拋出，同時轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動起來，且小球最終正好穿出小孔. 不計空氣阻力，g取l0m/s²，求：

（1）轉(zhuǎn)筒半徑R.

（2）轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動的角速度ω .

 

Answer 1

【答案】

（1）R =" 0.8" m（2）

【解析】

試題分析：（1）小球從A點開始做平拋運(yùn)動，設(shè)小球從A點到進(jìn)入小孔的時間為t

豎直方向做自由落體運(yùn)動，則   ①（2分）

水平方向做勻速直線運(yùn)動，則2R=vt      ②（2分）

由①、②聯(lián)立解得R =" 0.8" m             ③（2分）

（2）在小球到達(dá)小孔的時間t內(nèi)，圓桶必須恰好轉(zhuǎn)過半周的奇數(shù)倍，小球才能鉆出小孔

則 （2分）

由①可得小球到達(dá)小孔的時間t=0.4s（2分）

則轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動的角速度（2分）

考點：自由落體運(yùn)動；圓周運(yùn)動

點評：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，以及知道轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動的周期性．