- 高三物理缩放圆题
高三物理缩放圆题有以下几个例子:
1. 题目描述:半径为R的圆盘以一恒定的角速度ω旋转,一质量为m的物体(可视为质点)从圆盘边缘以相对圆盘的速度u水平抛出,求物体在经过多长时间与圆盘相撞。
2. 题目描述:半径为R的圆筒以恒定的角速度θ旋转,圆筒上有两个滑块A和B,它们与圆筒间的动摩擦因数为μ,A和B之间的距离为L,求两个滑块都停止运动所需的最小作用时间。
3. 题目描述:一个半径为R的圆盘以恒定的角速度ω旋转,一个质量为M的小物体以初速度v0从圆盘中心射出,求小物体在运动到边缘时的时间。
以上是高三物理缩放圆题的一些例子,这些题目主要考察学生对圆周运动、动量守恒、能量守恒等知识的掌握情况。
相关例题:
【题目】
有一个半径为R的圆盘,以恒定的角速度ω旋转。一个质量为m的小物体(可视为质点)从圆盘中心O点以初速度v0射出,与圆盘发生多次碰撞,最终停在圆盘边缘。已知圆盘与小物体之间的摩擦系数为μ,求小物体在圆盘上运动的总路程。
【分析】
首先,我们需要考虑小物体在圆盘上的运动过程。小物体受到重力、摩擦力和离心力三个力的作用。其中,摩擦力是导致小物体在圆盘上运动的主要原因。
小物体在圆盘上运动时,会受到摩擦力的作用而做减速运动。根据牛顿第二定律,小物体的加速度为:
a = μg
其中g为重力加速度。
小物体在圆盘上运动时,会受到离心力作用而做加速运动。根据牛顿第二定律,小物体的加速度为:
a' = v²/R
其中v为小物体的速度。
由于小物体在圆盘上受到的摩擦力和离心力大小相等,方向相反,所以可以列出方程:
a = a'
根据以上分析,可以得出小物体在圆盘上运动的轨迹是一个椭圆。由于小物体最终停在了圆盘边缘,所以可以得出一个方程:
x²/R² + y² = 1
其中x是小物体在x轴方向上的位移,y是小物体在y轴方向上的位移。
根据以上分析,可以得出小物体在圆盘上运动的总路程为:
s = 2πR + 2v0t - 2μgt²/R + v²/2a't²
其中t是小物体在圆盘上运动的时间。
【解答】
小物体在圆盘上运动的总路程为:s = 2πR + 2v0t - 2μgt²/R + v²/2a't² = 2πR + 2v0t - 2μg(t²/R) + v²/(2a't²) = 2πR + 2v0t - 2μg(t²/R) + (v²/2ω²)。
其中ω = v0/R。
所以,小物体在圆盘上运动的总路程为:s = (v²/2ω²) + (2πR + v0t)。
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