如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为

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  • 解题思路:小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,已知下落的高度h可求出运动时间,水平方向做匀速直线运动,已知水平位移R,即可求出小球的初速度.

    小球下落的时间与圆盘转动的时间相等,可得圆盘转动的时间,考虑圆盘转动的周期性,可知圆盘转动的角度θ=n•2π,

    ∴由角速度定义式求出角速度ω.

    (1)小球做平抛运动,在竖直方向上有:h=

    1

    2gt2

    则运动时间为 t=

    2h

    g

    又因为水平位移为R,所以球的速度为:v0=

    R

    t=R

    g

    2h

    (2)在时间t内盘转过的角度为:θ=n•2π,同时又因为θ=ωt

    则转盘角速度为;ω=

    2πn

    t=2πn

    g

    2h(n=1,2,3…).

    答:(1)小球的初速度v0=R

    g

    2h,

    (2)圆盘转动的角速度ω=2πn

    g

    2h(n=1,2,3…).

    点评:

    本题考点: 线速度、角速度和周期、转速;平抛运动;匀速圆周运动.

    考点点评: 题中涉及圆周运动和平抛运动这两种不同的运动,这两种不同运动规律在解决同一问题时,常常用“时间”这一物理量把两种运动联系起来.

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