试题与答案

在距半径为R的圆形跑道之圆心(O)L的地方有一高为h的平台,如图所示,一辆小车以

题型:问答题

题目:

在距半径为R的圆形跑道之圆心(O)L的地方有一高为h的平台,如图所示,一辆小车以速率υ在跑道上运动,从平台上以大小为υ0的水平速度向跑道抛出一小沙袋(沙袋所受空气阻力不计)

(1)当υ0取值在何范围内,小沙袋才有落入小车的可能?

(2)小车在跑道上沿逆时针方向运动,当小车经过跑道上A点时,将小沙袋以某一速率υ0瞄准跑道上的B点水平抛出(∠AOB= 90°),为确保沙袋能在B处落入小车,则小车的速率υ应满足什么条件?

答案:

(1)(L-R)≤υ0≤(L+R)

(2) υ=(n=0,1,2,3,……) 

(1)沙袋的水平射程Sx应满足:

      (L-R)≤Sx≤(L+R)

      沙袋才可能落入小车中

      而Sx0t=υ0

      ∴(L-R)≤υ0≤(L+R)

 (2)我们必须注意到,从小车经A点沿圆形跑道逆时针运动开始计

  时,有可能经T/4(T为小车运动一周所需的时间)到达B点时沙

  袋刚好落入车中,还有可能经5T/4到达B点时沙袋刚好落入车

  中,还有可能经9T/4到达B点时沙袋刚好落入车中……

  由t=t

   t=(n+)T=(n+

   t=

   可得υ=(n=0,1,2,3,……) 

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