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.