题目内容

15.两个半径均为R的圆环,前后重叠地放在水平面上,现以速度V平移前面一个环向右,当两环中心距离为1.2R时,两环交叉点速率是(  )
A.VB.$\frac{V}{2}$C.$\frac{5V}{8}$D.$\frac{5V}{4}$

分析 以左边环为参考系,交点A随着右边环一起以v向右平动,同时绕着右边环的圆心转动,合速度应该是沿着左边环的切线方向,根据运动的合成的平行四边形定则作图分析即可.

解答 解:以左边环为参考系,交点A参与两个分运动,随着右边环一起以v向右平动,另一个分运动是绕着右边环的圆心转动,合速度沿着左边环的切线方向,如图所示:

由于两环中心距离为1.2R,两个圆心和A点构成的三角形如图所示:

结合几何关系,有:∠AO1O2=∠AO2O1=53°
故速度矢量图中的平行四边形的较小的顶角为37°,故:
v1=v2=$\frac{\frac{v}{2}}{cos37°}=\frac{5v}{8}$
故选:C

点评 本题关键是找到合运动与分运动,然后结合运动的合成与分解的平行四边形定则进行分析,合运动是圆周运动与匀速运动的合成,较难.

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