地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L（L...
问题详情：
地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L（L＞R），如图所示。跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）。问：
（1）当小车分别位于A点和B点时（∠AOB＝90°），沙袋被抛出时的初速度各为多大？
（2）若小车在跑道上运动，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？
（3）若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？
【回答】
（1）
（2）
（3）
试题分析：（1）沙袋从P点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为t，则
（1分）
解得：
当小车位于A点时，有
解得：
（1分）
当小车位于B点时，有
（1分）
解得：
（1分）
（2）若小车在跑道上运动，要使沙袋落入小车，最小的抛出速度为
（1分）
若当小车经过C点时沙袋刚好落入，抛出时的初速度最大，有
解得：
（1分）
所以沙袋被抛出时的初速度范围为
（1分）
（3）要使沙袋能在B处落入小车中，小车运动的时间应与沙袋下落和时间相同
(n=0，1，2，3……) （1分）
（1分）
解得
(n=0，1，2，3……) （1分）
知识点：抛体运动的规律
题型：计算题
