题目
2.[单选题]设质点在均匀转动(角速度为a)的-|||-水平转盘上从 t=0 时刻开始自中心出发,以恒定的-|||-速率μ沿一半径运动,则质点的运动方程为-|||-()。()-|||-A r=μt-|||-B theta =(a)^2-|||-C r=ax θ=μ -|||-D-|||- r=μt θ=ax

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查极坐标系下质点运动方程的建立,涉及匀速转动和径向匀速运动的叠加。
解题核心思路:
- 极坐标系的运动描述:质点的位置由半径$r$和角度$\theta$共同决定。
- 角运动分析:转盘匀速转动,角速度为$a$,因此角度$\theta$随时间线性增加。
- 径向运动分析:质点以恒定速率$\mu$沿半径运动,径向速度恒定,积分可得$r$随时间的变化关系。
破题关键点:
- 区分角运动和径向运动:转盘的转动导致角度变化,质点的径向运动导致半径变化,两者独立叠加。
- 初始条件:$t=0$时,质点位于中心,即$r(0)=0$,$\theta(0)=0$。
角度$\theta$的分析
转盘做匀速转动,角速度为$a$,因此角度随时间变化为:
$\theta = a t$
半径$r$的分析
质点以恒定速率$\mu$沿半径运动,径向速度为:
$\frac{dr}{dt} = \mu$
对时间积分,结合初始条件$r(0)=0$,得:
$r = \mu t$
选项分析
- 选项A:仅给出$r=\mu t$,未考虑角度$\theta$的变化,错误。
- 选项B:$\theta=a^2$与匀速转动规律矛盾,错误。
- 选项C:$r=ax$中$x$无明确定义,且$\theta=\mu$未体现时间依赖性,错误。
- 选项D:$r=\mu t$和$\theta=a t$均符合推导结果,正确。