Question

【題目】如圖甲所示，在公元1267 ~ 1273年聞名于世的“襄陽炮”其實是一種大型拋石機。將石塊放在長臂一端的石袋中，在短臂端掛上重物。發射前將長臂端往下拉至地面，然后突然松開，石袋中的石塊過最高點時就被拋出。現將其簡化為圖乙所示。將一質量m = 80 kg的可視為質點的石塊裝在長 L = m的長臂末端的石袋中，初始時長臂與水平面成α = 30°。松開后，長臂轉至豎直位置時，石塊被水平拋出，落在水平地面上。石塊落地點與O點的水平距離 s = 100 m。忽略長臂、短臂和石袋的質量，不計空氣阻力和所有摩擦，g = 10 m/s2，下列說法正確的是（ ）

A.石塊水平拋出時的初速度為 25 m/s

B.重物重力勢能的減少量等于石塊機械能的增加量

C.石塊從A到最高點的過程中，石袋對石塊做功1.16×105 J

D.石塊圓周運動至最高點時，石袋對石塊的作用力大小為 1.42×104 N

Answer 1

【答案】CD

【解析】

A．石塊平拋運動的高度

根據得

故石塊水平拋出時的初速度

選項A錯誤；

B．轉動過程中，重物的動能也在增加，因此重物重力勢能的減少量不等于石塊機械能的增加量，選項B錯誤；

C．石塊從A到最高點的過程中，石袋對石塊做功

選項C正確；

D．石塊圓周運動至最高點時，有

所以

選項D正確。

故選CD。