问题
选择题
“套圈”是一项老少皆宜的体育运动项目,如图所示,一小朋友将内圈直径为0.2m的环沿水平方向抛出,刚抛出时环平面距地面的高度为1.25m,他想套中环前方距环中心1.5m的玩具小汽车,已知玩具小汽车的长度为0.12m,其高度不计,假设环运动中环面在空中保持水平,忽略空气阻力的影响,g取10m/s2,以正说法正确的是( )
A.若以3.0m/s的速度抛出,则能套中小车
B.若以3.1m/s的速度抛出,则能套中小车
C.若速度小于3.2m/s抛出,则不能套中小车
D.以上说法都不对
答案
圆环在空中做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,环在空中运动的时间为 t=
=2h g
s=0.5s2×1.25 10
若环的右端刚好套中车的前端,则水平距离为 x=1.52m,由水平方向的匀速运动规律可得此时抛出的速度 v0=
=x t
m/s=3.04m/s;1.52 0.5
若环的左端刚好套中车的后端,水平距离为 x′=1.6m,求出此时抛出的速度为 v0′=
=3.2m/s,所以要想套中小车环的初速度应在3.04m/s到3.2m/s之间,故B正确.x′ t
故选:B.