1.(多选)如图2所示,半径为R的水平圆盘中心轴正上方a处有一小球,圆盘以角速度ω做匀速转动,现将小球水平抛出,此时圆盘半径Ob恰好转到如图所示与初速度方向平行的位置,要使小球与圆盘只碰一次,且落点为b,重力加速度为g,小球抛出点a距圆盘的高度h和小球的初速度v0可能的取值为( )
图2
A.h=,v0= B.h=,v0=
C.h=,v0= D.h=,v0=
答案 BD
解析 因圆盘转动具有周期性,则当小球落到b点时,圆盘转过的角度θ=2πk(k=1,2,3,...),由ω=,可得圆盘的角速度ω=(k=1,2,3,...),因小球做平抛运动,则小球下落高度h=gt2=(k=1,2,3,...),初速度v0==(k=1,2,3,...),将k的取值代入可知,当k取2和4时,B、D项正确.
2.如图3所示,B物体放在光滑的水平地面上,在水平恒力F的作用下由静止开始向右运动,B物体质量为m,同时A物体从图中位置开始在竖直面内由M点开始逆时针做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动.求力F为多大时可使A、B两物体在某些时刻的速度相同.
图3
答案 (n=0,1,2...)
解析 因为物体B在力F的作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动,速度方向水平向右,要使A与B速度相同,则只有当A运动到圆轨道的最低点时,才有可能.