◎ 题目

《三国演义》是中国古代四大名著之一，在该书的战争对决中，交战双方常常用到一种冷兵器时代十分先进的远程进攻武器--抛石机．某同学为了研究其工作原理，设计了如图所示的装置，图中支架固定在地面上，O为转轴，轻杆可绕O在竖直面内转动，物体A固定于杆左端．弹丸B放在杆右端的勺形槽内．将装置从水平位置由静止释放，杆逆时针转动，当杆转到竖直位置时，弹丸B从最高点被水平抛出，落地点为图中C点．已知A、B质量分别为4m、m．OB=2OA=2L．转轴O离水平地面的高度也为2L，不计空气阻力和转轴摩擦，重力加速度为g．求： （1）弹丸B被抛出瞬间的速度大小； （2）C点与O点的水平距离； （3）杆对弹丸B做的功．

◎ 答案

（1）以A、B系统为研究对象，在从水平转至竖直的过程中，系统机械能守恒： 4mgL=2mgL+ 1 2 4m v 2A + 1 2 m v 2B 又因为杆转到竖直时：vB=2vA 由此计算可得：vB= 2gL ； （2）B从抛出到落地过程做平抛运动，x=vBt 4L= 1 2 gt2 代入vB= 2gL 解之可得：x=4L； （3）以弹丸B为研究对象，在从水平位置到竖直位置的过程中， 运用动能定理得：W杆-mg?2L= 1 2 m v 2B -0 代入vB= 2gL 可得：W杆=3mgL； 答：（1）弹丸B被抛出瞬间的速度大小为：vB= 2gL ； （2）C点与O点的水平距离4L； （3）杆对弹丸B做的功3mgL．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“《三国演义》是中国古代四大名著之一，在该书的战争对决中，交战双方常常用到一种冷兵器时代十分先进的远程进攻武器--抛石机．某同学为了研究其工作原理，设计了如图所示的装置…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。