当小车位于A点时，有          (2)

 (1)   

【解析】（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

【预测题16】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？

（4）线框ab边运动到gh处的速度v′=v + at₃ = 6 m/s+5×1.2 m/s=12 m/s

整个运动过程产生的焦耳热Q = F_Al₂ =（Mg ? mgsinθ）l₂ = 9 J

【点评】考查的知识点主要有牛顿定律、物体平衡条件、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、运动学公式、能量守恒定律等。重点考查根据题述的物理情景综合运用知识能力、分析推理能力、运用数学知识解决物理问题的能力。

因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t = t₁+t₂+t₃=2.5s

   解得：t₃ =1.2 s

进磁场过程中匀速运动时间

线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前，所以该阶段的加速度仍为a = 5m/s²

该阶段运动时间为

联立上述各式得，Mg = mg sinα+    代入数据解得v=6 m/s

（3）线框abcd进入磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动。

进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度相同，为a = 5 m/s²