问题 问答题

质点P以0为圆心做半径为R的匀速圆周运动,如图所示,周期为T.当P经过图中D点时,有一质量为m的另一质点Q受到F的作用从静止开始做匀加速直线运动,为使P、Q两质点在某时刻的速度相同,则F的大小应满足什么条件?

答案

质点Q在沿OA方向从静止开始在光滑水平面上作匀加速直线运动,速度方向水平向右,故当质点P运动到圆周的正上方位置时,速度与Q的速度相同;

速度v=ωR;

时间t=(n+0.75)T,其中n=0、1、2、…;

对质点Q运用动量定理,有:

Ft=mv;

联立解得:F=

mωR
(n+0.75)T
,其中n=0、1、2、…;

答:F的大小应满足条件为:F=

mωR
(n+0.75)T
,其中n=0、1、2、…

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