Question

如图所示，为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘，两圆盘平行间距x=2m，轴杆的转速为60r/s，转动方向如图所示，子弹穿过两圆盘留下的两个弹孔所在的半径间夹角为60°，则该子弹速度可能是（　　）

• A、300m/s
• B、720m/s
• C、1080m/s
• D、1440m/s

Answer 1

分析：通过轴杆的转速，可求出圆盘的角速度，再由两个弹孔所在的半径间的夹角，及圆盘平行间可求出圆盘转动的角度，注意圆的周期性，从而即可求解．

解答：解：子弹的速度是很大的，一般方法很难测出，利用圆周运动的周期性，可以比较方便地测出子弹的速度．子弹从A盘到B盘，盘转过的角度
θ=2πn+

π

3

（n=0，1，2…）
盘转动的角速度
ω=

2π

T

=2πf=2πn=2π?60 rad/s=120π rad/s（n为转速）；
子弹在A、B间运动的时间等于圆盘转动时间，即：

2

v

=

θ

ω

所以v=

2ω

θ

=

2×120π

2πn+ π 3

；
v=

720

6n+1

（n=0，1，2…）
n=0时，v=720 m/s
n=1时，v=102.8 m/s
n=2时，v=55.4 m/s
…，
最大可能速度为720m/s，故B正确，ACD错误；
故选：B

点评：由于圆周运动的周期性，在求解有关运动问题时，要注意其多解性．本题找出在子弹穿过圆盘的时间内，注意圆盘的周期性，圆盘转过的角度是解决本题的关键．