如图所示,小球P在竖直平面内做匀速圆周运动,转动半径为R,当小球P转到与圆心O同一水平线上的A位置时,有另一小球Q在距圆
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解题思路:根据平抛运动的高度求出运动的时间,结合水平位移求出小球Q的初速度;抓住时间相等,结合圆周运动的周期性求出角速度的大小.

(1)小球Q做平抛运动,由平抛规律得R+h=

1

2gt2 ①

R=v0t ②

由①②得 v0=R

g

2(R+h) ③

(2)若两球在B位置相遇,小球P运动的时间与小球Q运动的时间相等,设小球P运动的周期为T,有t=nT+

1

2T(n=1, 2, 3…) ④

则小球P的角速度ω满足ω=

T ⑤

由①④⑤得ω=(2n+1)π

g

2(R+h)(n=1, 2, 3…) ⑥

答:(1)小球Q的初速度v0=R

g

2(R+h);

(2)P球的角速度ω应满足得 ω=(2n+1)π

g

2(R+h)(n=1, 2, 3…).

点评:

本题考点: 平抛运动;向心力.

考点点评: 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,知道圆周运动的周期性.

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