Question

16．如圖，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從一半徑半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)，飛行過(guò)程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)．O為半圓軌道圓心，半圓軌道半徑為$R=0.8\sqrt{3}$m，OB與水平方向夾角為60°，重力加速度g取10m/s²，求小球拋出時(shí)的初速度．

Answer 1

分析 根據(jù)題意小球飛行過(guò)程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)，可知速度的方向與水平方向成30°角，根據(jù)速度方向得到平拋運(yùn)動(dòng)的初速度與時(shí)間的關(guān)系．再根據(jù)水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，得出水平位移與、初速度和時(shí)間的關(guān)系，聯(lián)立即可求解初速度．

解答 解：飛行過(guò)程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)，則知速度與水平方向的夾角為30°，
則有：v_y=v₀tan30°
又 v_y=gt，則得：v₀tan30°=gt，t=$\frac{{v}_{0}tan30°}{g}$①
水平方向上小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：
  R+Rcos60°=v₀t ②
聯(lián)立①②解得：v₀=$\sqrt{\frac{3\sqrt{3}gR}{2}}$=6m/s
答：小球拋出時(shí)的初速度為6m/s．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，抓住速度方向，結(jié)合位移關(guān)系、速度關(guān)系進(jìn)行求解．