题目内容
4．
如图，半径R=0.4m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO′匀速转动，在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ，转轴和水平轨道交于O′点．一质量m=1kg的小车（可视为质点），在F=4N的水平恒力作用下，从O′左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到O′点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径OA与x轴重合．规定经过O点水平向右为x轴正方向．小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．（1）若小球刚好落到A点，求小车运动到O′点的速度；
（2）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力F作用的距离范围．
分析 （1）物块离开O′点后做平抛运动，可以求出平抛运动的时间和平抛运动的初速度．
（2）小球能落在圆盘上，则可利用平抛运动，可求出小球抛出的速度范围，从而得出小球的加速度的范围．最终运用牛顿第二定律可求出水平拉力的距离范围．
解答 解：（1）小球离开小车后，由于惯性，将以离开小车时的速度作平抛运动，
$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
R=vt，
小车运动到O′点的速度$v=\frac{R}{t}$
代入数据解得v=1m/s．
（2）小球若能落到圆盘上，其在O′点的速度范围是：0＜v≤1m/s，
设水平拉力作用的最小距离与最大距离分别为x1、x2，对应到达O′点的速度分别为0、1m/s．
根据动能定理，有 Fx1-μmgx0=0，
$F{x}_{2}-μmg{x}_{0}=\frac{1}{2}m{v}^{2}-0$，
代入数据解得x1=1m，x2=1.125m．
则水平拉力F作用的距离范围 1m＜x≤1.125m
答：（1）小车运动到O′点的速度为1m/s．
（2）水平拉力F作用的距离范围为1m＜x≤1.125m．
点评 解决本题的关键知道物块整个过程的运动：匀加速直线运动、匀减速直线运动和平抛运动，知道三个过程的运动时间与圆盘转动的时间相等．以及熟练运用运动学公式．
练习册系列答案
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14．
在如图所示电路中，电源电动势为E内电阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器．当滑动变阻器的滑片自上向下滑动时（ ）
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15．下列说法中正确的是（ ）
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19．
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如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连接与AB连线垂直．下列判断正确的是（ ）| A． | i点和c点的电场强度相同 | |
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16．波是日常生活中常见的一种物质，下列有关波的说法中正确的有（ ）
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