题目内容
【题目】如图所示,为一同学制作的研究平抛运动的装置,其中水平台AO长s=0.70m,长方体薄壁槽紧贴O点竖直放置,槽宽d=0.10m,高h=1.25m.现有一弹性小球从平台上A点水平射出,已知小球与平台间的阻力为其重力的0.1倍,重力加速度取g=10m/s2.
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(1)为使小球能射入槽中,求小球的最小出射速度;
(2)若要保证小球不碰槽壁且恰能落到槽底上的P点,求小球在平台上运动的时间;
(3)若小球碰壁后能立即原速率反弹,为使小球能击中o点正下方槽壁上的B点,hOB=0.8m,求小球入射速度所有可能的值.
【答案】(1)
m/s;(2)1s;(3)v=
,其中n=1、2、3…
【解析】(1)为使小球能射入槽中,小球的最小出射速度满足到达O点速度为零,根据动能定理知kmgs=
解得
(2)恰能落到槽底上的P点,则d=v0t
由牛顿运动定律知加速度a=
=kg=1m/s2
由匀变速直线运动规律知 v2-v0=at2
v22-v02=2as
联立以上式子得t2=1s
(3)小球碰壁反弹,水平方向2nd=v3t3
竖直方向hB=
由运动学公式知v32-v2=2as
联立得v=
,其中n=1、2、3…
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