某同学为研究平抛运动的规律而进行了一项小测试,如图所示.薄壁圆筒半径为R,a、b是圆筒某直径上的两个端点(图中OO′为圆

某同学为研究平抛运动的规律而进行了一项小测试,如图所示.薄壁圆筒半径为R,a、b是圆筒某直径上的两个端点(图中OO′为圆筒轴线).圆筒以速度v竖直匀速下落.若某时刻子弹沿图示平面正好水平射入a点,且恰能经b点穿出.
(1)求子弹射入a点时速度的大小;
(2)若圆筒匀速下落的同时绕OO′匀速转动,求圆筒转动的角速度满足的条件.
hiltonyu 1年前 已收到1个回答 举报

碧泉坊 幼苗

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解题思路:(1)子弹做平抛运动,水平方向向右匀速运动,竖直方向自由落体运动;圆筒匀速转动的同时向下匀速运动.要使子弹恰能经b点穿出,子弹和圆筒的竖直位移相等,根据平抛运动的规律和位移关系列式求解.(2)若圆筒匀速下落的同时绕OO′匀速转动,当圆筒转动整数圈时,子弹恰好从a点到达b点,根据平抛运动和圆筒运动的等时性进行列式求解.

(1)子弹做平抛运动的同时圆筒以速度v竖直匀速下落,设子弹射入a点时速度大小为v0
水平方向:2R=v0t
竖直方向:vt=[1/2]gt2
联立得:v0=[Rg/v].
(2)当圆筒转动整数圈时,子弹恰好从a点到达b点,设圆筒匀速转动的角速度为ω
则 θ=2πn=ωt
而 vt=[1/2]gt2,所以t=[2v/g]
得:ω=[nπg/v],n=1,2,3….
答:
(1)子弹射入a点时速度的大小为[Rg/v];
(2)圆筒转动的角速度满足的条件为ω=[nπg/v],n=1,2,3….

点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

考点点评: 本题关键是明确子弹和圆筒的运动情况,然后运用运动的合成与分解的方法进行求解.

1年前

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