Question

【題目】某興趣小組制作了一“石炮”，結構如圖所示。測得其長臂的長度l＝4.8m，石塊“炮彈”的質量m＝10.0 kg，初始時長臂與水平面間的夾角α＝30°。在水平地面上演練，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x＝19.2 m。不計空氣阻力，長臂和籮筐的質量忽略不計，重力加速度g取10m／s。求：

（1）要達到上述射程人要做多少功；

（2）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

【答案】(1) 2000 (2)9

【解析】

試題分析：（1）石塊被拋出后做平拋運動：水平方向：①，

豎直方向：②，③，解得：④，

長臂從初始位置轉到豎直位置，根據動能定理⑤

解得：⑥；

（2）設經落地，初速度相等，則 ⑦⑧

⑨；