Question

如圖，置于圓形水平轉臺邊緣的小物塊隨轉臺加速轉動，當轉速達到某一數值時，物塊恰好滑離轉臺開始做平拋運動．現測得轉臺半徑R=0.5m，離水平地面的高度H=0.8m，物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m．設物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s²．求：                         

（1）物塊做平拋運動的初速度大小v₀；                               

（2）物塊與轉臺間的動摩擦因數μ．                                

                                          

Answer 1

                                                                  

考點：  動能定理的應用；平拋運動．

專題：  動能定理的應用專題．

分析：  （1）平拋運動在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律求出平拋運動的初速度．

（2）當轉速達到某一數值時，物塊恰好滑離轉臺開始做平拋運動．根據靜摩擦力提供向心力，通過臨界速度求出動摩擦因數．

解答：  解：（1）物塊做平拋運動，在豎直方向上有：…①

在水平方向上有：s=v₀t…②

由①②得：

（2）物塊離開轉臺時，最大靜摩擦力提供向心力，有：…③

f_m=μN=μmg…④

由③④式解得：μ===0.2

答：（1）物塊做平拋運動的初速度大小為1m/s．

（2）物塊與轉臺間的動摩擦因數μ為0.2．

點評：  解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，以及知道物塊隨轉臺一起做圓周運動，靠靜摩擦力提供向心力．