Question

“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設(shè)備，它實(shí)際上是一個(gè)費(fèi)力杠桿。如圖所示，某研學(xué)小組用自制的拋石機(jī)演練拋石過程。所用拋石機(jī)長臂的長度L = 4.8m，質(zhì)量m = 10.0㎏的石塊裝在長臂末端的口袋中。開始時(shí)長臂與水平面間的夾角α = 30°，對短臂施力，使石塊經(jīng)較長路徑獲得較大的速度，當(dāng)長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，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 = 19.2m。不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g =10m/s²。求：
（1）石塊剛被拋出時(shí)的速度大小v₀；
（2）石塊剛落地時(shí)的速度v_t的大小和方向；
（3）拋石機(jī)對石塊所做的功W。

Answer 1

（1）　　v₀ = 16m/s　　　  
（2）θ = 37 ^o
（3）Ｗ =" 2000J"

解析