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當小車位于A點時，有          (2)

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【解析】（1）沙袋從P點被拋出后做平拋運動，設它的落地時間為t，則

【預測題16】地面上有一個半徑為R的圓形跑道，高為h的平臺邊緣上的P點在地面上P′點的正上方，P′與跑道圓心O的距離為L（L>R），如圖所示。跑道上停有一輛小車，現從P點水平拋出小沙袋，使其落入小車中（沙袋所受空氣阻力不計）。問：

（1）當小車分別位于A點和B點時（∠AOB＝90°），沙袋被拋出時的初速度各為多大？

（2）若小車在跑道上運動，則沙袋被拋出時的初速度在什么范圍內？

（3）若小車沿跑道順時針運動，當小車恰好經過A點時，將沙袋拋出，為使沙袋能在B處落入小車中，小車的速率v應滿足什么條件？

（4）線框ab邊運動到gh處的速度v′=v + at₃ = 6 m/s+5×1.2 m/s=12 m/s

整個運動過程產生的焦耳熱Q = F_Al₂ =（Mg ? mgsinθ）l₂ = 9 J

【點評】考查的知識點主要有牛頓定律、物體平衡條件、法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、安培力、運動學公式、能量守恒定律等。重點考查根據題述的物理情景綜合運用知識能力、分析推理能力、運用數學知識解決物理問題的能力。

因此ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間為t = t₁+t₂+t₃=2.5s

   解得：t₃ =1.2 s

進磁場過程中勻速運動時間

線框完全進入磁場后線框受力情況同進入磁場前，所以該階段的加速度仍為a = 5m/s²

該階段運動時間為

聯立上述各式得，Mg = mg sinα+    代入數據解得v=6 m/s

（3）線框abcd進入磁場前時，做勻加速直線運動；進磁場的過程中，做勻速直線運動；進入磁場后到運動到gh線，仍做勻加速直線運動。

進磁場前線框的加速度大小與重物的加速度相同，為a = 5 m/s²