v0min=vA=(L﹣R)
(4)
若当小车经过C点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大,有 xc=v0maxt=L+R (5)
解(1)、(5)得 v0max=(L+R)所以沙袋被抛出时的初速度范围为 (L﹣R)
≤v0≤(L+R)
(3)要使沙袋能在B处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落时间相同 tAB=(n+)所以tAB=t=
(n=0,1,2,3…).
(n=0,1,2,3…)(6)
解得v=(4n+1)πR
答:(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度为vA=(L﹣R)
,vB=
;
≤v0≤(L+R)
;
(2)若小车在跑道上运动,则沙袋被抛出时的初速度范围为(L﹣R)
(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v应满足v=(4n+1)πR
(n=0,1,2,3…).
点评: 本题是对平抛运动规律的考查,在分析第三问的时候,要考虑到小车运动的周期性,小车并一定是经过圆周,也可以是经过了多个圆周之后再经过圆周后恰好到达B点,这是同学在解题时经常忽略而出错的地方.
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