Question

1．圖示的實驗裝置為“落靶射擊”實驗儀，它主要由發(fā)射器、紅外瞄準(zhǔn)儀以及磁控靶等組成．其中，發(fā)射器的發(fā)射速度、發(fā)射仰角均可以調(diào)節(jié)，發(fā)射器軸線與紅外瞄準(zhǔn)儀軸線重合，且當(dāng)子彈飛出發(fā)射器的出口端時，磁控靶即開始自由下落．
（1）若要實現(xiàn)由發(fā)射器射出的子彈（在某一速度范圍內(nèi)）都能擊中靶心，則發(fā)射器應(yīng)A．（填寫下列選項前的字母）
（A）瞄準(zhǔn)靶心（B）瞄準(zhǔn)靶心的上方
（C）瞄準(zhǔn)靶心的下方（D）瞄準(zhǔn)點(diǎn)取決于子彈的速度
（2）當(dāng)發(fā)射器的仰角θ=30°，發(fā)射器的出口與磁控靶自由下落線的水平距離為x=4.0m．若要求磁控靶在下落至0.2m-0.8m的范圍內(nèi)都能被子彈擊中靶心．則子彈的發(fā)射速度應(yīng)滿足的條件是11.55m/s≤v≤23.09m/s．

Answer 1

分析 將子彈的斜拋運(yùn)動分解為水平方向和豎直方向，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動，結(jié)合豎直位移關(guān)系，運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式得出初速度的方向．
根據(jù)下落的高度求出下落的時間范圍，結(jié)合水平方向上的運(yùn)動規(guī)律求出子彈發(fā)射速度的范圍．

解答 解：（1）設(shè)子彈的速度方向與水平方向的夾角為θ時，子彈擊中靶心．
在水平方向上有：vcosθt=x   ①
在豎直方向上有：vsinθt-$\frac{1}{2}$gt²+$\frac{1}{2}$gt²=h，即vsinθt=h   ②
由①②兩式得，tanθ=$\frac{h}{x}$，可知速度的方向指向靶心．故A正確，B、C、D錯誤．
故選：A．
（2）根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²得，t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$，因為下落的高度在0.2m-0.8m的范圍內(nèi)，
可知運(yùn)動的時間范圍為0.2s-0.4s．
則vcos30°t=x
代入數(shù)據(jù)解得速度的范圍為11.55m/s≤v≤23.09m/s
故答案為：（1）A，（2）11.55m/s≤v≤23.09．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵將子彈的運(yùn)動分解為水平方向和豎直方向，抓住等時性，結(jié)合兩個方向上的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行求解．