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如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘半径R=0.2m,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块.当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC
更新时间:2024-04-26 10:37:58
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问题描述:

如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘半径R=0.2m,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块.当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC.以知AB段斜面倾角为53°,BC段斜面倾角为37°,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5,A点离B点所在水平面的高度h=1.2m.滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6; cos37°=0.8

(1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?

(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达B点时的机械能.

(3)从滑块到达B点时起,经0.6s 正好通过C点,求BC之间的距离.

崔荣回答:
  (1)滑块在圆盘上做圆周运动时,静摩擦力充当向心力,根据牛顿第二定律,可得:μmg=mω2R       代入数据解得:ω=5rad/s(2)滑块在A点时的速度:vA=ωR=5×0.2m/s=1m/s从A到B的运动过程由动能定理:mgh-...
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