题目内容
如图所示,圆形玻璃平板半径为r,离水平地面的高度为h,一质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘,随玻璃板一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动.若匀速圆周运动的周期为T,木块所受摩擦力的大小为 ,缓慢增大玻璃板的转速,最后木块沿玻璃板边缘的切线方向水平飞出,落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为s,不计空气阻力,重力加速度为g,木块落地前瞬间的动能为 .
【答案】分析:根据向心力公式求解木块所受摩擦力的大小,木块沿玻璃板边缘的切线方向水平飞出后做平抛运动,根据几何关系求出水平位移,根据竖直方向求出运动的时间,进而求出平抛运动的初速度,根据动能定理即可求解木块落地前瞬间的动能.
解答:解:小木块所受摩擦力提供向心力,则有:
f=m
根据几何关系得,木块抛出后做平抛运动的水平位移x=
木块竖直方向做自由落体运动,t=
则木块飞出前的速度为v=
对木块飞出的过程中运用动能定理得:
EK-
=mgh
解得:EK=mg(h+
)
故答案为:m
;mg(h+
)
点评:本题主要考查了向心力公式、平抛运动基本公式、动能定理的应用,解题时注意几何关系的应用,难度适中.
解答:解:小木块所受摩擦力提供向心力,则有:
f=m
根据几何关系得,木块抛出后做平抛运动的水平位移x=
木块竖直方向做自由落体运动,t=
则木块飞出前的速度为v=
对木块飞出的过程中运用动能定理得:
EK-
解得:EK=mg(h+
故答案为:m
点评:本题主要考查了向心力公式、平抛运动基本公式、动能定理的应用,解题时注意几何关系的应用,难度适中.
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