题号:6102    题型:填空题    来源:大学物理质点运动专项训练1
如图所示, 质点 $P$ 在水平面内沿一半径为 $R=2 \mathrm{~m}$ 的圆轨道转动. 转动的角速度与时间的函数关系为 $\omega=k t^2(k$ 为常 量). 已知 $t=2 s$ 时, 质点 $P$ 的速度值为 $32 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$. 试求 $t=1$ 时, 质点 $P$ 的速度与加速度的大小.
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答案:
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解:根据已知条件确定常量 $k$
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\begin{aligned}
& k=\omega / t^2=v /\left(R t^2\right)=4 \mathrm{rad} / \mathrm{s}^2 \\
& \omega=4 t^2, y=R \omega=4 R t^2 \\
& t=1 s \text { 时, } v=4 R t^2=8 \mathrm{~m} / \mathrm{s} \\
& a_t=d v / d t=8 R t=16 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2 \\
& a_n=v^2 / R=32 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2 \\
& a=\left(a_t^2+a_n^2\right)^{1 / 2}=35.8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2
\end{aligned}
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