题目内容
19.如图所示,一根长为L的轻杆OA,O端用铰链固定,另一端固定着一个小球A,轻杆靠在一个高为h的物块上,物块与轻杆的接触点为B.若物块以速度v向右匀速运动,杆与水平方向夹角为θ,则下列说法正确的是( )A. | 小球A的线速度大小为$\frac{vsi{n}^{2}θ}{h}$ | B. | A、B的线速度相同 | ||
C. | 轻杆转动的角速度为$\frac{vsi{n}^{2}θ}{h}$ | D. | A、B的角速度不相同 |
分析 将物块的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向,在垂直于杆子方向上的速度等于B点绕O转动的线速度,根据v=rω可求出杆转动的角速度,再根据杆的角速度和A的转动半径可以求出A的线速度大小.
解答 解:AC、如图所示,根据运动的合成与分解可知,接触点B的实际运动为合运动,可将B点运动的速度vB=v沿垂直于杆和沿杆的方向分解成v2和v1,其中v2=vBsinθ=vsinθ;为B点做圆周运动的线速度,v1=vBcosθ为B点沿杆运动的速度.当杆与水平方向夹角为θ时,OB=$\frac{h}{sinθ}$.
由于B点的线速度为v2=vsinθ=OBω,所以杆转动的角速度:ω=$\frac{vsinθ}{OB}=\frac{vsi{n}^{2}θ}{h}$,
所以A的线速度vA=Lω=$\frac{Lvsi{n}^{2}θ}{h}$,故A错误,C正确;
BD、由于A、B两点都围绕O点做圆周运动,由于同一杆上运动,故角速度ω相同,由于转动半径不一样,故A、B的线速度不相同,故BD错误.
故选:C
点评 解决本题的关键会根据平行四边形定则对速度进行分解,木块速度在垂直于杆子方向的分速度等于B点转动的线速度.
练习册系列答案
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B. | 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为$\frac{1}{2}m{v}^{2}$ | |
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在以下四种说法中,与亚里士多德观点相反的是( )
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A. | 始终沿dcba | B. | 先abcd,后dcba | ||
C. | 先dcba,后abcd,再dcba | D. | 先abcd,后dcba,再abcd |