题目内容
【题目】如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘半径,圆盘边缘有一质量的小滑块.当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块恰从圆盘边缘A滑落,进入轨道ABC,AB粗糙,BCD光滑,CD面离地面高为,经C点最后落到地面。已知AB段斜面倾角为,小滑块与圆盘的动摩擦因数,A点离B点所在水平面的高度h =1.2 m,运动到B点时的速度为,滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,则下列选项正确的是( )
A. 滑出A点时,圆盘转动的角速度
B. 小物块在AB过程中,克服摩擦力做功为 11.375J
C. 距离CD面的最大高度为
D. 落地点距C点的水平距离为
【答案】ABD
【解析】滑块在圆盘上做圆周运动时,静摩擦力充当向心力,根据牛顿第二定律得:μmg=mω2R,代入数据解得:ω=5rad/s;选项A正确;滑块在A点时的速度:vA=ωR=5×0.2=1m/s,从A到B的运动过程由动能定理:mgh-Wf=mvB2-mvA2,解得Wf=11.375J,选项B正确;物块从C点以速度v=1.5m/s做斜上抛运动,则距离CD面的最大高度:,选项C错误;物块从C点抛出时的速度满足: ,解得vc=1m/s;当物块落到地面时,竖直方向:,则落地点距离C点的水平距离:,选项D正确;故选ABD.
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