Question

在某古城中發現一“石炮”，結構如圖所示。一興趣小組測得其長臂的長度，石塊“炮彈”質量，初始時長臂與水平面間的夾角α = 30°。同學們在水平面上演練，將石塊裝在長臂末端的開口籮筐中，對短臂施力，使石塊升高并獲得速度，當長臂轉到豎直位置時立即停止轉動，石塊即被水平拋出，熟練操作后，石塊水平射程穩定在。不計空氣阻力，重力加速度取g =10m/s²。求：

（1）石塊剛被拋出時的速度大小v₀；
（2）若把“石炮”移到離水平地面多高的城墻邊緣可將水平射程提高50% 。

Answer 1

（1）16m/s（2）

（1）石塊被拋出后做平拋運動
水平方向　　s = v₀t              ………1分   
豎直方向　　　　       ………1分  
h =" L" +       ………2分
求出　　v₀ = 16m/s　　　     ………1分
（2）設經落地，初速度相等
則                    ……  2分
                     ………1分
                    ………1分
解得                      ------1分