Question

【題目】如圖所示，一個(gè)半徑R=m的圓形靶盤(pán)豎直放置，A、O兩點(diǎn)等高且相距4m，將質(zhì)量為20g的飛鏢從A點(diǎn)沿AO方向拋出，經(jīng)0.2s落在靶心正下方的B點(diǎn)處．不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2．求：

（1）飛鏢從A點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小；

（2）飛鏢從A處拋出到落到B處的過(guò)程中減少的重力勢(shì)能；

（3）為了使飛鏢能落在靶盤(pán)上，飛鏢拋出的速度大小應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

Answer 1

【答案】（1）20m/s；

（2）0.04J；

（3）v0≥16m/s

【解析】

試題分析：（1）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平位移和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間求出飛鏢從A點(diǎn)拋出的速度大小．

（2）根據(jù)位移時(shí)間公式求出下落的高度，從而得出重力勢(shì)能的減小量．

（3）根據(jù)下落的最大高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的最大時(shí)間，從而結(jié)合水平位移和時(shí)間求出最小初速度．

解：（1）飛鏢從A點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小．

（2）飛鏢下降的高度，

則重力勢(shì)能的減小量△Ep=mgh=0.02×10×0.2=0.04J

（3）根據(jù)x=v0t，得，

由h≤R，

聯(lián)立解得．

答：（1）飛鏢從A點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小為20m/s；

（2）飛鏢從A處拋出到落到B處的過(guò)程中減少的重力勢(shì)能為0.04J；

（3）為了使飛鏢能落在靶盤(pán)上，飛鏢拋出的速度大小應(yīng)滿(mǎn)足v0≥16m/s．