问题
填空题
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______.
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答案
小木块所受摩擦力提供向心力,则有:
f=m4π2r T2
根据几何关系得,木块抛出后做平抛运动的水平位移x=s2-r2
木块竖直方向做自由落体运动,t=2h g
则木块飞出前的速度为v=
=x t s2-r2 2h g
对木块飞出的过程中运用动能定理得:
EK-
mv2=mgh1 2
解得:EK=mg(h+
)s2-r2 4h
故答案为:m
;mg(h+4π2r T2
)s2-r2 4h