圆周运动的周期性问题也是一个考察的重点内容,大家在做圆周运动的时候,一定首先要有这个意识,因为考察圆周运动的周期性问题,不会直接告诉你是周期性问题,而是隐藏在题目当中,靠你去挖掘。我们还是以例题来说明。
如图所示,小球从光滑的圆弧轨道下滑至水平轨道末端时,光电装置被触动控制,电路会使转筒立刻以某一角速度匀速连续转动起来,转动的底面半径为R。已知轨道末端与转筒上部相平,与传统的转轴距离为L,且与转筒侧壁上的小孔的高度差为h,开始是转筒静止,且小孔正对着轨道方向。现让一小球从圆弧轨道上的某处无初速滑下,若正好能钻入转筒的小孔,小孔比小球略大,小球视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求
小球从圆弧轨道上释放时的高度为H。
转筒转动的角速度。
解析:这道题的综合程度比较高,首先,我们面临的第一个难题,那就是题目比较长,抓住关键信息的能力,对我们提出了比较高的要求,能不能把题目分解成平抛模型和圆周运动模型结合是第一考点。平抛运动的考点肯定是水平方向和竖直方向分别列运动学方程,然后由水平方向的初速度利用动能定理倒推所求高度。运动学方程最关键的就是明确速度加速度和位移,另外还要注意水平方向和竖直方向的等时性。其次,圆周运动的周期性,最主要的是注意圆周运动的圈数,即圆周运动转过的角度是一个周期性的角度,结合小球下落的时间与圆周运动的时间相等,就可以知道ωt=2nπ。弄清楚这些知识点,其实本题的计算量还是比较少的。总之,周期性问题是角度的重复。这个大家要注意。
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