Question

（18分）如圖是一種叫做“魔盤”的娛樂設施示意圖。某物理興趣小組想研究從魔盤邊緣甩落物體的運動情況，他們先測量了“魔盤”的半徑，“魔盤”上邊緣離地的高度，然后將一毛巾用水浸濕后用網袋裝好固定在“魔盤”上邊緣的A點，當“魔盤”轉動起來后，測定魔盤邊緣的線速度大小為5，甩出的水滴從魔盤邊緣的A點沿切線水平飛出，最后落到地面上的B點，若不計空氣阻力對水滴的影響，取g為10。

        (1)試分析水滴從魔盤邊緣甩出后的運動特點。

        (2)求水滴從魔盤邊緣甩出后，落到地面所需的時間。

 (3)求飄落到地面的水滴離轉軸的最大半徑R。

Answer 1

（1）水滴從魔盤邊緣甩出去后做平拋運動

（2）水滴從魔盤邊緣甩出去后做平拋運動，豎直分運動為自由落體運動，則

因此水滴落到地面所用時間為

（3）水滴做平拋運動的水平位移為

則由圖中的三角關系可知，飄落到地面的水滴離轉軸的最大半徑為