在同一水平高度上有A、B兩物體，它們的質(zhì)量分別為m、M，A物體從如圖所示位置開始以角速度ω繞O點在豎直平面內(nèi)順時針做勻速圓周運動，其軌道半徑為R，同時，B物體在力F作用下由靜止開始在光滑水平面上沿x軸正方向做直線運動，如圖所示．試問：

(1)A物體運動到什么位置時，它的速度可能與B物體相同？

(2)要使兩物體速度相同，作用在B物體上的力F應(yīng)多大？

(3)當(dāng)物體速度相同時，B物體的最小位移是多少？

答案：
解析：

　　解析：運用圓周運動知識與運動學(xué)以及牛頓第二定律綜合求解．注意速度相同必須大小方向均相等，同時注意圓周運動重復(fù)性帶來的多解可能．

　　(1)要使A、B兩物體速度相同，A物體必須運動到圓周最高點，此時兩者速度方向都向右．

　　(2)當(dāng)物體A第一次到圓周最高點時：t1＝．

　　當(dāng)物體A第二次到圓周最高點時：t2＝(＋1)T＝(＋1)·

　　則當(dāng)物體A第n＋1次到圓周最高點時：tn＋1＝(＋n)T＝(＋n)·　�、�

　　要使兩物體速度相同，則有va＝vb，

　　即ab·tn＋1＝tn＋1＝va＝ωR　�、�

　　聯(lián)立①②式可解得：

　　F＝(n＝0，1，2，…)．

　　(3)兩物體速度相同時，當(dāng)n＝0，此時，

　　tb＝，F(xiàn)＝，

　　B物體的位移sb最小，故

　　sb＝abtb2＝，即為所求的最小位移．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?開封模擬）如圖，在同一水平高度上有A、B兩物體，質(zhì)量分別為m、M．A從圖示位置開始以角速度ω繞O點在豎直平面內(nèi)沿順時針方向作勻速圓周運動，軌道半徑為R．同時B物體在恒力F作用下，由靜止開始在光滑水平面上沿x軸正方向做直線運動，求：
（1）A物體運動到什么位置時，它的速度方向可能與B物體相同？
（2）要使兩物體的速度相同，作用在B物體上的力F應(yīng)多大？
（3）當(dāng)兩物體速度相同時，B物體的最小位移為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

在同一水平高度上有A、B兩物體，它們的質(zhì)量分別為m、M，A物體從如圖4-1-13所示位置開始以角速度ω繞O點在豎直平面內(nèi)順時針做勻速圓周運動，其軌道半徑為R，同時，B物體在力F作用下由靜止開始在光滑水平面上沿x軸正方向做直線運動，如圖所示.試問：

圖4-1-13

（1）A物體運動到什么位置時，它的速度可能與B物體相同？

（2）要使兩物體速度相同，作用在B物體上的力F應(yīng)多大？

（3）當(dāng)物體速度相同時，B物體的最小位移是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在同一水平高度上有A、B兩物體，質(zhì)量分別為m、M。A從圖示位置開始以角速度ω繞O點在豎直平面內(nèi)沿順時針方向作勻速圓周運動，軌道半徑為R。同時B物體在恒力F作用下，由靜止開始在光滑水平面上沿x軸正方向做直線運動，求：

（1）A物體運動到什么位置時，它的速度方向可能B物體相同？

（2）要使兩物體的速度相同，作用在B物體上的力F應(yīng)多大？

（3）當(dāng)兩物體速度相同時，B物體的最小位移為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在同一水平高度上有A、B兩物體，質(zhì)量分別為m、M。A從圖示位置開始以角速度ω繞O點在豎直平面內(nèi)沿順時針方向作勻速圓周運動，軌道半徑為R。同時B物體在恒力F作用下，由靜止開始在光滑水平面上沿x軸正方向做直線運動，求：

（1）A物體運動到什么位置時，它的速度方向可能B物體相同？

（2）要使兩物體的速度相同，作用在B物體上的力F應(yīng)多大？

（3）當(dāng)兩物體速度相同時，B物體的最小位移為多少？

 

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科目：高中物理 來源：2013屆四川省攀枝花市高一4月月考物理卷 題型：計算題

如圖，在同一水平高度上有A、B兩物體，質(zhì)量分別為m、M。A從圖示位置開始以角速度ω繞O點在豎直平面內(nèi)沿順時針方向作勻速圓周運動，軌道半徑為R。同時B物體在恒力F作用下，由靜止開始在光滑水平面上沿x軸正方向做直線運動，求：

（1）A物體運動到什么位置時，它的速度方向可能B物體相同？

（2）要使兩物體的速度相同，作用在B物體上的力F應(yīng)多大？

（3）當(dāng)兩物體速度相同時，B物體的最小位移為多少？

 

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