21. (1)(共5分)设飞镖从B平抛运动到D 的时间为t1,从B点抛出的初速度为v1,小孩和飞镖的总质量为M,则有
代入数据得vo=8m/s 1分 (2) 设推出飞镖从B平抛运动到D 的时间为t2,从B点抛出的初速度为v2,则有
1mgs21222 s?v2t2 R?gt2 W?m(v2?v1)?28R2代入数据得W=80J (3)因BC方向的速度不变,则从B到靶的时间t2不变,竖直方向的位移也仍为R,则靶上的击中点一定是与靶心O在同一高度上,则垂直于BC的水平位移一定小于等于R,因此有
R?vt212gt22结合两式可得R?v?Rg2代入数据得v≤
(2分)(2分)
(2分)10m/s
附1. D (4分) 附2. B(4分)
附3.(12分)
小球运动到最低点时,悬线对人的拉力最大,且方向竖直向下,故台秤示数最大,由机械能守恒定律得:
所以台秤的最大示数为F=(M+6m)g 当小球经过如下图所示的状态时,
121mv?mv02?mgR(1?cos?)2设其速度为v则2