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A.15 B.20.2 C.10 D.24.5
科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解
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质量为 M、半径为 R 的匀质水平圆盘静止在水平地面上,盘与地面间无摩擦。圆盘中心处有一只质量为 m 的小青蛙(可处理成质点),小青蛙将从静止跳出圆盘。为解答表述一致,将青蛙跳起后瞬间相对地面的水平分速度记为 vx,竖直向上的分速度记为 vy,合成的初始速度大小记为 v,将圆盘后退的速度记为 u。
(1)设青蛙跳起后落地点在落地时的圆盘外。
(1.1)对给定的 vx,可取不同的 vy,试导出跳起过程中青蛙所做功 W 的取值范围,答案中可包含的参量为 M、R、m、g(重力加速度)和 vx。
(1.2)将(1.1)问所得 W 取值范围的下限记为 W0,不同的 vx对应不同的 W0值,试导出其中最小者 Wmin,答案中可包含的参量为 M、R、m 和 g。
(2)如果在原圆盘边紧挨着放另外一个相同的静止空圆盘,青蛙从原圆盘中心跳起后瞬间,相对地面速度的方向与水平方向夹角为 45°,青蛙跳起后恰好能落在空圆盘的中心。跳起过程中青蛙所作功记为 W’,试求 W’与(1.2)问所得 Wmin间的比值 γ=W‘/Wmin,答案中可包含的参量为 M 和 m。
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