在同一水平高度上有A.B两物体.它们的质量分别为m.M.A物体从如图所示位置开始以角速度ω绕O点在竖直平面内顺时针做匀速圆周运动.其轨道半径为R.同时.B物体在力F作用下由静止开始在光滑水平面上沿x轴正方向做直线运动.如图所示.试问:(1)A物体运动到什么位置时.它的速度可能与B物体相同?(2)要使两物体速度相同.作用在B物体上的力F应多大?(3)当物体速度相同时.B物体� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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在同一水平高度上有A、B两物体，它们的质量分别为m、M，A物体从如图所示位置开始以角速度ω绕O点在竖直平面内顺时针做匀速圆周运动，其轨道半径为R，同时，B物体在力F作用下由静止开始在光滑水平面上沿x轴正方向做直线运动，如图所示.试问：
（1）A物体运动到什么位置时，它的速度可能与B物体相同？
（2）要使两物体速度相同，作用在B物体上的力F应多大？
（3）当物体速度相同时，B物体的最小位移是多少？

解：（1）要使A、B两物体速度相同，A物体必须运动到圆周最高点，此时两者速度方向都向右.
（2）当物体A第一次到圆周最高点时：
t₁=

.
当物体A第二次到圆周最高点时：t₂=(

+1)T=(

+1)·

则当物体A第n+1次到圆周最高点时：t_n+1=(

+n)T=(

+n)·

①
要使两物体速度相同，则有v_a=v_b，
即a_b·t_n+1=

t_n+1=v_a=ωR ②
联立①②式可解得：
F=

(n=0,1,2，…).
（3）两物体速度相同时，当n=0，此时，
t_b=

, F=

，
B物体的位移s_b，故
s_b=

a_bt_b²=

，即为所求的最小位移

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（2013?开封模拟）如图，在同一水平高度上有A、B两物体，质量分别为m、M．A从图示位置开始以角速度ω绕O点在竖直平面内沿顺时针方向作匀速圆周运动，轨道半径为R．同时B物体在恒力F作用下，由静止开始在光滑水平面上沿x轴正方向做直线运动，求：
（1）A物体运动到什么位置时，它的速度方向可能与B物体相同？
（2）要使两物体的速度相同，作用在B物体上的力F应多大？
（3）当两物体速度相同时，B物体的最小位移为多少？

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科目：高中物理 来源： 题型：

在同一水平高度上有A、B两物体，它们的质量分别为m、M，A物体从如图4-1-13所示位置开始以角速度ω绕O点在竖直平面内顺时针做匀速圆周运动，其轨道半径为R，同时，B物体在力F作用下由静止开始在光滑水平面上沿x轴正方向做直线运动，如图所示.试问：