Question

【題目】如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸OO′勻速轉動，規定經過O點且水平向右為x軸的正方向。在圓心O點正上方距盤面高為h處有一個可間斷滴水的容器，從t=0時刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運動，速度大小為v。已知t=0時刻滴下第一滴水，以后每當前一滴水剛好落到盤面上時再滴一滴水。求：

（1）每一滴水經多長時間滴落到盤面上？

（2）要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，圓盤轉動的最小角速度ω應為多大？

（3）第二滴水與第三滴水在盤面上落點間的最大距離s

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】（1）水滴在豎直方向上做自由落體運動，有：，得：

（2）分析題意可知，在相鄰兩滴水的下落時間內，圓盤轉過的最小角度應為π，所以最小角速度為：

（3）第二滴水落在圓盤面上距O點的水平距離為：

第三滴水落在圓盤面上距O點的水平距離為：

當第二與第三滴水在盤面上的落點位于同一直徑上的圓心兩側時，兩點間的距離最大，則：