题目内容
“投石机”是古代战争中常用的一种设备，它的结构可简化为如图所示的模型。某研学小组用自制的投石机演练投石过程。所用抛石机长臂的长度L = 25/8 m，质量m = 12．0㎏的石块装在长臂末端的口袋中。开始时长臂与水平面间的夹角α = 37°，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，测得石块落地位置与抛出位置间的水平距离s = 10m。不计空气阻力，重力加速度取g =10m/s²。求：
（1）石块刚被投出时的速度大小v0；
（2）石块刚落地时的速度vt的大小和方向；
（3）整个过程中投石机对石块所做的功W 。
解：（1）石块被抛出后做平抛运动
水平方向 s = v0t 竖直方向 
h = L + 
求出 v0 = 10m/s
（2）落地时，石块竖直方向的速度
vy = gt = 10m/s
落地速度 
m/s
设落地速度与水平方向间的夹角为θ，如右图
tanθ = 
= 1
θ = 45 o
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