(16分)浙江衛(wèi)視六頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目,該運動簡化模型如圖所示。某次運動中,手握飛鏢的小孩用不可伸長的細(xì)繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細(xì)繩方向推出,擺至最低處B時小孩松手,飛鏢依靠慣性飛出擊中豎直放置的圓形靶最低點D點,圓形靶的最高點C與B在同一高度,C、O、D在一條直徑上,A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直。已知飛鏢品質(zhì)m=1kg,BC距離s=8m,靶的半徑R=2m,AB高度差h=0.8m,g取10m/s2。不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點。

(1)求孩子在A處被推出時初速度vo的大。

(2)若小孩擺至最低處B點時沿BC方向用力推出飛鏢,飛鏢剛好能擊中靶心,求在B處小孩對飛鏢做的功W;

(3)在第(2)小題中,如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩手臂的水平抖動使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v的取值范圍。

 

【答案】

(1)vo=8m/s(2)80J(3)v≤ m/s

【解析】

試題分析:(1)(共5分)設(shè)飛鏢從B平拋運動到D 的時間為t1,從B點拋出的初速度為v1,小孩和飛鏢的總質(zhì)量為M,則有

2分

2分

代入數(shù)據(jù)得vo=8m/s     1分

(2)(共5分)設(shè)推出飛鏢從B平拋運動到D 的時間為t2,從B點拋出的初速度為v2,則有

                     2分

              2分

代入數(shù)據(jù)得W=80J                      1分

(3)(共6分)因BC方向的速度不變,則從B到靶的時間t2不變,豎直方向的位移也仍為R,則靶上的擊中點一定是與靶心O在同一高度上,則垂直于BC的水平位移一定小于等于R,因此有

代入數(shù)據(jù)得v≤ m/s

考點:考查平拋運動和動能定理的應(yīng)用

點評:本題難度中等,從題干所給條件判斷各物體的運動類型,飛鏢能夠擊中圓形靶時從時間上來看,找到等量關(guān)系是關(guān)鍵,也要找到臨界點,根據(jù)臨界點的等量關(guān)系列公式求解

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2013屆浙江省一級重點中學(xué)(六校)高三第一次聯(lián)考物理試卷(帶解析) 題型:計算題

(16分)浙江衛(wèi)視六頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目,該運動簡化模型如圖所示。某次運動中,手握飛鏢的小孩用不可伸長的細(xì)繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細(xì)繩方向推出,擺至最低處B時小孩松手,飛鏢依靠慣性飛出擊中豎直放置的圓形靶最低點D點,圓形靶的最高點C與B在同一高度,C、O、D在一條直徑上,A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直。已知飛鏢品質(zhì)m=1kg,BC距離s=8m,靶的半徑R=2m,AB高度差h=0.8m,g取10m/s2。不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點。

(1)求孩子在A處被推出時初速度vo的大小;
(2)若小孩擺至最低處B點時沿BC方向用力推出飛鏢,飛鏢剛好能擊中靶心,求在B處小孩對飛鏢做的功W;
(3)在第(2)小題中,如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩手臂的水平抖動使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v的取值范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

浙江衛(wèi)視六頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目,該運動簡化模型如圖所示。某次運動中,手握飛鏢的小孩用不可伸長的細(xì)繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細(xì)繩方向推出,擺至最低處B時小孩松手,飛鏢依靠慣性飛出擊中豎直放置的圓形靶最低點D點,圓形靶的最高點CB在同一高度,C、O、D在一條直徑上,A、BC三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直。已知飛鏢質(zhì)量m=1kg,BC距離s=8m,靶的半徑R=2m,AB高度差h=0.8m,g取10m/s2。不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點。

(1)求孩子在A處被推出時初速度vo的大;

(2)若小孩擺至最低處B點時沿BC方向用力推出飛鏢,飛鏢剛好能擊中靶心,求在B處小孩對飛鏢做的功W;

(3)在第(2)小題中,如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩手臂的水平抖動使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v的取值范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

浙江衛(wèi)視六頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目,該運動簡化模型如圖所示。某次運動中,手握飛鏢的小孩用不可伸長的細(xì)繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細(xì)繩方向推出,擺至最低處B時小孩松手,飛鏢依靠慣性飛出擊中豎直放置的圓形靶最低點D點,圓形靶的最高點CB在同一高度,C、O、D在一條直徑上,AB、C三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直。已知飛鏢質(zhì)量m=1kg,BC距離s=8m,靶的半徑R=2m,AB高度差h=0.8m,g取10m/s2。不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點。

(1)求孩子在A處被推出時初速度vo的大;

(2)若小孩擺至最低處B點時沿BC方向用力推出飛鏢,飛鏢剛好能擊中靶心,求在B處小孩對飛鏢做的功W;

(3)在第(2)小題中,如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩手臂的水平抖動使其獲得了一個垂直BC的水平速度v,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v的取值范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

浙江衛(wèi)視六頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目,該運動簡化模型如圖所示。某次運動中,手握飛鏢的小孩用不可伸長的細(xì)繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細(xì)繩方向推出,擺至最低處B時小孩松手,飛鏢依靠慣性飛出擊中豎直放置的圓形靶最低點D點,圓形靶的最高點CB在同一高度,C、O、D在一條直徑上,A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直。已知飛鏢質(zhì)量m=1kg,BC距離s=8m,靶的半徑R=2m,AB高度差h=0.8m,g取10m/s2。不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點。

(1)求孩子在A處被推出時初速度vo的大;

(2)若小孩擺至最低處B點時沿BC方向用力推出飛鏢,飛鏢剛好能擊中靶心,求在B處小孩對飛鏢做的功W;

(3)在第(2)小題中,如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩手臂的水平抖動使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v的取值范圍。

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