Question

如图甲所示的“襄阳砲”是古代军队攻打城池的装置，其实质就是一种大型抛石机，图乙是其工作原理的简化图。将质量m = 10kg的石块，装在与转轴O相距L=5m的长臂末 端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角，发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块靠惯性被水平抛出，落在水平地面上。若石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=20 m,不计空气阻力，取g=l0 m/s²。以下判断正确的是

A. 石块抛出后运动时间为

B. 石块被抛出瞬间的速度大小

C. 石块即将落地时重力的瞬时功率为

D. 石块落地的瞬时速度大小为15m/s

Answer

C

【解析】

A、石块被抛出后做平抛运动：h＝L+Lsina，竖直方向：hgt2，可得：ts，故A错误；

B、石块被抛出后做平抛运动，水平方向：s＝v0t，可得：v0m/s，故B错误；

C、石块即将落地时重力的瞬时功率为：P＝mgvy＝mg•gt＝500W，故C正确；

D、石块落地的瞬时速度大小为：vm/s，故D错误。