题目内容

水平放置的圆筒绕其中心对称轴OO'匀速转动,转动的角速度ω=2.5πrad/s,桶壁上P处有一小圆孔,桶壁很薄,桶的半径R=2m;如图所示当圆孔正上方某高度h处有一小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径,试通过计算求小球恰好落入圆筒小孔时,释放小球的高度h(空气阻力不计,g取10m/s2).
设小球做自由落体运动下落h高度历时为t,则:h=
1
2
gt2

要使小球恰好落入小孔,对于圆筒的运动需满足:2nπ=ωt,n=0、1、2、3;
联立以上二式并代入数据,解得释放小球的高度h为:h=
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5
n2
,n=0、1、2、3;
答:释放小球的高度h=
16
5
n2
,n=0、1、2、3.
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