有一項(xiàng)人體飛鏢項(xiàng)目,可將該運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為以下模型(如圖所示):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(shí)小孩松手,飛鏢依靠慣性飛出命中豎直放置的圓形靶的靶心O,圓形靶的最高點(diǎn)C與B在同一高度,A、B、C三點(diǎn)處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直.已知小孩質(zhì)量為m,繩長為L,BC距離為d,靶的半徑為R,AB高度差為h.不計(jì)空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點(diǎn).
(1)求孩子在A處被推出時(shí)的初速度大小;
(2)如果飛鏢脫手時(shí)沿BC方向速度不變,但由于小孩手臂的水平抖動(dòng)使其獲得了一個(gè)垂直于BC的水平速度v1,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v1的取值范圍.
(1)設(shè)飛鏢從B平拋運(yùn)動(dòng)到O的時(shí)間為t,從B點(diǎn)拋出的初速度為v,則有
d=vt
R=
1
2
gt2

1
2
mv02+mgh=
1
2
mv2

得:v0=
d2g
2R
-2gh

(2)因BC方向的速度不變,則從B到靶的時(shí)間t不變,豎直方向的位移也仍為R,則靶上的擊中點(diǎn)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
v1t<R
R=
1
2
gt2

結(jié)合兩式可得
v1
gR
2

答:(1)孩子在A處被推出時(shí)的初速度大小v0=
d2g
2R
-2gh

(2)v1的取值范圍為v1
gR
2
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

本實(shí)驗(yàn)測(cè)平拋運(yùn)動(dòng)的初速時(shí)產(chǎn)生誤差,與誤差無關(guān)的是(   )
A.弧形槽與球間有摩擦B.弧形槽末端切線不水平
C.小球受空氣阻力D.小球每次自由滾下的位置不同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑斜面長為 ,寬為 ,傾角為 ,一物體從斜面左上方P點(diǎn)水平射入,而從斜面右下方頂點(diǎn)Q離開斜面,求入射初速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的小球以某一水平速度v0(未知)從斜面底端的正上方O點(diǎn)拋出后,恰好垂直擊中已知傾角為θ的斜面上的A點(diǎn),A點(diǎn)距水平地面的高度為h,已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,以下說法中正確的組合是( 。
①可以確定小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)重力功率
②可以確定小球從O到A點(diǎn)的時(shí)間
③可以確定小球在0點(diǎn)的水平初速度v0
④不能確定兩點(diǎn)從O到A點(diǎn)過程中動(dòng)能的變化.
A.①②④B.②③④C.①③④D.①②③

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)物體以初速度v0水平拋出,落地時(shí)速度大小等于
2
v0
,不計(jì)空氣阻力,則物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為( 。
A.
v0
g
B.
2v0
g
C.
v0
2g
D.
2
v0
g

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一個(gè)物體在零時(shí)刻被水平拋出,忽略空氣阻力的情況下,它在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)的位移之比可能為( 。
A.1:
2
B.1:
3
C.1:
10
D.1:4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的______運(yùn)動(dòng)和豎直方向的______運(yùn)動(dòng).平拋物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與物體拋出的初速度大小______,與拋出點(diǎn)離水平地面的高度______.(后兩空選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h(l,h均為定值).將A向B水平拋出的同時(shí),B自由下落.A、B與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反.不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間,則( 。
A.A、B在第一次落地前能否相碰,取決于A的初速度
B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不會(huì)相碰
C.A、B不可能運(yùn)動(dòng)到最高處相碰
D.A、B一定能相碰

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

從地面豎直上拋一物體A,同時(shí)在離地面某一高度處另有一物體B自由落下,經(jīng)過時(shí)間t兩物體在空中到達(dá)同一高度時(shí)速率都為v,則下列說法中正確的是( )   
A.物體A上拋的初速度與物體B落地時(shí)速度的大小相等,都是2v
B.物體A下落時(shí)離地高度為2vt
C.物體A上升的時(shí)間和B下落的時(shí)間相同
D.物體A上升的最大高度是B下落高度的四分之三。.

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