题目内容

【题目】某兴趣小组制作了一“石炮”,结构如图所示。测得其长臂的长度l=4.8m,石块“炮弹”的质量m=10.0 kg,初始时长臂与水平面间的夹角α=30°。在水平地面上演练,将石块装在长臂末端的开口箩筐中,对短臂施力,使石块升高并获得速度,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块即被水平抛出,熟练操作后,石块水平射程稳定在x=19.2 m。不计空气阻力,长臂和箩筐的质量忽略不计,重力加速度g取10m/s。求:

(1)要达到上述射程人要做多少功;

(2)把“石炮”移到离水平地面多高的“城墙”边缘可将水平射程提高50%。

【答案】(1) 2000 (2)9

【解析】

试题分析:(1)石块被抛出后做平抛运动:水平方向:①,

竖直方向:②,③,解得:④,

长臂从初始位置转到竖直位置,根据动能定理

解得:⑥;

(2)设经落地,初速度相等,则

⑨;

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