迁移训练
1.如图所示,小球P用t=1 m的细绳系着,在水平面内绕O点做匀速圆周运动,其角速度ω=2π rad/s,另一小球Q质量为m=1 kg,在高出水平面h=0.8 m的水平槽上,槽与绳平行,槽光滑,槽口A点在O点正上方、当小球Q受到水平恒力F作用时,两小球同时开始运动,Q运动到A,力F自然取消.求:
(1)恒力F的表达式为何值时,两小球可能相碰?
(2)在满足(1)条件的前提下,Q运动到槽口的最短时间和相应的Q在槽上滑行的距离.(g取10 m/s2)
[解析] (1)对小球,设水平槽内运动时间为t·t1 ①1,则到达A点时的速度为v0=
小球Qg ②做平抛运动时,有h=
l=v③0t2
由②式得:平抛运动时间t=0.4 s2=
由③式得:平抛运动速度v=2.5 m/s ④0=
根据题中给出的两球相遇的时间关系为
t2+t+n,则)T,其中T=1(
t1=(n+)T-t)-0.4 s=(n+0.1)s(n=0,1,2,3…)2=(n+
将④代入①式得恒力F= N(n=0,1,2,3…)=
(2)当时间最短时,n=0,则所求时间t1=0.1 s
对应距离lt=×0.1 m=0.125 m.′=