问题
问答题
如图所示,半径为R的圆盘匀速转动,在距半径高度h处以平行OB方向水平抛出一小球,抛出瞬间小球的初速度与OB方向平行,为使小球和圆盘只碰撞一次且落点为B,求:
(1)小球的初速度大小;
(2)圆盘转动的角速度.
答案
(1)设小球在空中的飞行时间为t1,初速度为v0,圆盘的角速度为ω,
由h=
gt2得:1 2
小球平抛时间t1=2h g
小球水平方向分运动R=v0t1
可得v0=
=RR t1 g 2h
(2)当OB再次与v0平行时,圆盘运动时间t2=nT(n=1,2,3,4,…),
T=
,2π ω
依题意t1=t2.
得:
=2h g
,2nπ ω
解得ω=nπ(n=1,2,3,4,…)
答:(1)小球的初速度大小为R
.g 2h
(2)圆盘转动的角速度为ω=nπ (n=1,2,3,4,…)