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水平地面上有一个半径为R的圆形跑道,高为h的平台边缘上P点在地面上P′点的正上方...

manfen5.com 满分网水平地面上有一个半径为R的圆形跑道,高为h的平台边缘上P点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O的距离为L(L>R),P′AOC各点均在同一水平直线上,如图所示.一辆小车以速率 v在跑道上顺时针运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,小沙袋、小车均可视为质点.则
(1)若从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中,小沙袋被抛出时的初速度应满足什么条件?
(2)若小车经过跑道上A点时(∠AOB=90°),现从P点瞄准B点以某一水平初速度抛出小沙袋,使其落入小车中,则小沙袋被抛出时的初速度V1应满足什么条件?小车的速率 v应满足什么条件?
(1)沙袋从P点被抛出后做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,由高度h,求出时间.要使沙袋落入小车中,沙袋的水平位移大小应满足:L-R≤x≤L+R,而x=vt,即可求出小沙袋被抛出时的初速度应满足的条件. (2)要使在小车经过B点时,小沙袋落入小车中,小沙袋的水平位移大小应为,而平抛运动的时间不变,即可求出小沙袋被抛出时的初速度.在小沙袋做平抛运动的时间内,小车通过的路程可能为s=2,由v=求解小车的速率v. 【解析】 (1)沙袋从P点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t、沙袋被抛出时的初速度为v1,则   得 L-R≤vt≤L+R 解得  . (2)当沙袋落在B点时 即 小沙袋被抛出时的初速度为   小车的速率为   v=(n=0、1、2…) 将代入得    (n=0、1、2…) 答:(1)小沙袋被抛出时的初速度应满足的条件是. (2)小沙袋被抛出时的初速度为,小车的速率v应满足的条件是(n=0、1、2…).
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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