Question

16．如圖，一可視為質(zhì)點的小球從一半徑半圓軌道左端A點正上方某處開始做平拋運動，飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點．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，求小球拋出時的初速度．

Answer 1

分析 根據(jù)題意小球飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點，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動的初速度與時間的關(guān)系．再根據(jù)水平方向勻速運動，得出水平位移與、初速度和時間的關(guān)系，聯(lián)立即可求解初速度．

解答 解：飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點，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動，則有：
  R+Rcos60°=v₀t ②
聯(lián)立①②解得：v₀=$\sqrt{\frac{3\sqrt{3}gR}{2}}$=6m/s
答：小球拋出時的初速度為6m/s．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，抓住速度方向，結(jié)合位移關(guān)系、速度關(guān)系進行求解．