(2011•嘉定区模拟)如图所示,将一个光滑金属杆弯成y=-2sinx(0≤x≤5π2)(单位:m)的形状,一个小环从x
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解题思路:(1)因为小环必须越过最高点后才能抛出,根据动能定理即可求得最小初速度;

(2)小环才能从P点水平抛出做平抛运动,根据平抛运动的规律就可以得出P点速度和L的关系,从起点到抛出点运用动能定理就可以得出环从P点水平抛出的射程L和v0的函数关系式.

(1)因为小环必须越过最高点后才能抛出,根据动能定理得:

−mgA=0−

1

2m

v20

而根据题意可知:A=2m

解得:v0=

40m/s

所以当v0

40m/s时才能从P点水平抛出.

(2)设平抛出的速度v1,从起点到抛出点列动能定理mgA=

1

2m

v21−

1

2m

v20,A=2m

得v1=

40+

v20

抛出后做平抛运动,根据平抛运动的规律可得:

h=[1/2gt2,L=v1t

所以:L=

2h

g•v1=

3

5

40+

v20]

当初速度v0

40m/s时才能从P点抛出,关系式为:L=

3

5

40+

v20;

当初速度v0

40m/s时,不能从P点抛出,L=0.

答:(1)当初速度v0

40m/s时才能从P点抛出;(2)当初速度v0

40m/s时才能从P点抛出,关系式为:L=

3

5

40+

v02;当初速度v0

40m/s时,不能从P点抛出,L=0.

点评:

本题考点: 动能定理的应用;平抛运动.

考点点评: 该题是物理模型和数学知识相结合的问题,要明确小环的运动过程,选取适当的过程运用动能定理解题,难度适中.