Question

【題目】如圖所示，B物體放在光滑的水平地面上，在力F的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，B物體質(zhì)量為m．同時(shí)A物體在豎直面內(nèi)由M點(diǎn)開(kāi)始做半徑為r、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．求力F多大可使A、B兩物體的速度相同．

Answer 1

【答案】滿足使A、B速度存在相同的情況時(shí)力F的取值為 ，（n=0，1，2…）．

【解析】A、B速度相同，包括速度大小和方向都相同，而B的速度水平向右，則A一定在最低點(diǎn)才有可能速度與B相同，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解．

A在最低點(diǎn)時(shí)，速度的大小和方向才可能與B相同，A的速度大小vA=ωr，周期，

A從圖示位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的時(shí)間 ，（n=0，1，2…）

B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ，（n=0，1，2…）

A、B兩物體的速度相同則有：vB=vA=at　解得： ，（n=0，1，2…）