Question

如图甲，圆形玻璃平板半径为r，离水平地面的高度为h，一质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘，随玻璃板一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动．

（1）若匀速圆周运动的周期为T，求木块的线速度和所受摩擦力的大小．

   （2）缓慢增大玻璃板的转速，最后木块沿玻璃板边缘的切线方向水平飞出，落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为s，俯视图如图乙．不计空气阻力，重力加速度为g，试求木块落地前瞬间的动能.

 

Answer 1

参考解答：

（1）根据匀速圆周运动的规律可得木块的线速度大小

                                 ①（4分）

木块所受摩擦力等于木块做匀速圆周运动的向心力

                           ②（4分）

（2）木块脱离玻璃板后在在竖直方向上做自由落体运动，有

                               ③（2分）

        在水平方向上做匀速运动，水平位移

                      ④（2分）

x与距离s、半径r的关系

                     ⑤（2分）

木块从抛出到落地前机械能守恒，得

                 ⑥（2分）

由以上各式解得木块落地前瞬间的动能

        ⑦（2分）