當(dāng)小車位于A點(diǎn)時(shí)，有          (2)

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【解析】（1）沙袋從P點(diǎn)被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)它的落地時(shí)間為t，則

【預(yù)測(cè)題16】地面上有一個(gè)半徑為R的圓形跑道，高為h的平臺(tái)邊緣上的P點(diǎn)在地面上P′點(diǎn)的正上方，P′與跑道圓心O的距離為L（L>R），如圖所示。跑道上停有一輛小車，現(xiàn)從P點(diǎn)水平拋出小沙袋，使其落入小車中（沙袋所受空氣阻力不計(jì)）。問(wèn)：

（1）當(dāng)小車分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)（∠AOB＝90°），沙袋被拋出時(shí)的初速度各為多大？

（2）若小車在跑道上運(yùn)動(dòng)，則沙袋被拋出時(shí)的初速度在什么范圍內(nèi)？

（3）若小車沿跑道順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車恰好經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，將沙袋拋出，為使沙袋能在B處落入小車中，小車的速率v應(yīng)滿足什么條件？

（4）線框ab邊運(yùn)動(dòng)到gh處的速度v′=v + at₃ = 6 m/s+5×1.2 m/s=12 m/s

整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱Q = F_Al₂ =（Mg ? mgsinθ）l₂ = 9 J

【點(diǎn)評(píng)】考查的知識(shí)點(diǎn)主要有牛頓定律、物體平衡條件、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、能量守恒定律等。重點(diǎn)考查根據(jù)題述的物理情景綜合運(yùn)用知識(shí)能力、分析推理能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。

因此ab邊由靜止開始運(yùn)動(dòng)到gh線所用的時(shí)間為t = t₁+t₂+t₃=2.5s

   解得：t₃ =1.2 s

進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間

線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后線框受力情況同進(jìn)入磁場(chǎng)前，所以該階段的加速度仍為a = 5m/s²

該階段運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

聯(lián)立上述各式得，Mg = mg sinα+    代入數(shù)據(jù)解得v=6 m/s

（3）線框abcd進(jìn)入磁場(chǎng)前時(shí)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入磁場(chǎng)后到運(yùn)動(dòng)到gh線，仍做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)磁場(chǎng)前線框的加速度大小與重物的加速度相同，為a = 5 m/s²