解题思路:(1)根据线速度与角速度的关系公式v=ωr列式求解;
(2)由牛顿第二定律求出加速度,由运动学公式求出时间.
(1)由题意知:R=60cm=0.6m,ω=5rad/s
转盘边缘的线速度:v=ωR=5×0.6=3m/s;
(2)直杆加速过程中,由牛顿第二定律得:2μN-mg=ma,
代入数据解得:a=1m/s2,
当直杆的速度与转盘边缘线速度相等时,直杆的位移为:
s=
v2
2a=
32
2×1=4.5m>2m,
则直杆没有达到匀速时已经穿过圆盘,由匀变速直线运动的位移公式:s=[1/2]at2
得时间为:t=
2L
a=
2×2
1=2s;
答:(1)转盘边缘的线速度为3m/s;
(2)直杆向上穿过转盘的时间为2s.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题关键先对直板受力分析后,根据牛顿第二定律确定物体的加速度,然后结合运动学公式求解.分析清楚杆的运动过程是正确解题的关键.