“拋石機”是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設備,它實際上是一個費力杠桿.如圖所示,某研學小組用自制的拋石機演練拋石過程.所用拋石機長臂的長度L=4.8 m,質量m=10.0 kg的石塊裝在長臂末端的口袋中.開始時長臂與水平面間的夾角α=30°,對短臂施力,使石塊經較長路徑獲得較大的速度,當長臂轉到豎直位置時立即停止轉動,石塊被水平拋出,石塊落地位置與拋出位置間的水平距離s=19.2 m.不計空氣阻力,重力加速度取g=10 m/s2.求:
(1)石塊剛被拋出時的速度大小v0;
(2)石塊剛落地時的速度vt的大小和方向;
(3)拋石機對石塊所做的功W.
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