如图所示,半径为R的圆板匀速转动,当半径OB转动到某一方向时,在圆板中心正上方高h处以平行OB方向水平抛出一小球,要使小球与圆板只碰撞一次,且落点为B,求:(1)小球的初速度的大小;(2)圆板转动的角速度.

问题描述:

如图所示,半径为R的圆板匀速转动,当半径OB转动到某一方向时,在圆板中心正上方高h处以平行OB方向水平抛出一小球,要使小球与圆板只碰撞一次,且落点为B,求:

(1)小球的初速度的大小;
(2)圆板转动的角速度.

(1)根据h=

1
2
gt2得:t=
2h
g

则水平初速度为:v0
R
t
=R
g
2h

(2)根据t=n
ω
得:
ω=
2nπ
t
=2nπ
g
2h
=nπ
2g
h
.(n=1,2,3…)
答:(1)小球的初速度的大小为R
g
2h

(2)圆板转动的角速度为
g
2h
,(n=1,2,3…).
答案解析:(1)根据高度求出平抛运动的时间,结合水平位移和时间求出小球的初速度大小;
(2)根据平抛运动的时间,抓住等时性,结合圆周运动的周期性求出圆板转动的角速度.
考试点:平抛运动;线速度、角速度和周期、转速.
知识点:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解,知道圆周运动的周期性.