“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆．如图所示，某研究小组用自制的抛石机演练抛石过程．所用抛石机长臂的长度L=4.8m，质量m=10.0kg的石块装在长臂末端的

Question

“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆．如图所示，某研究小组用自制的抛石机演练抛石过程．所用抛石机长臂的长度L=4.8m，质量m=10.0kg的石块装在长臂末端的口袋中．开始时长臂与水平面间的夹角α=30°，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=19.2m．不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s²．求：
（1）石块刚被抛出时的速度大小ν₀；
（2）石块刚落地时的速度的大小和方向；
（3）抛石机对石块所做的功W．

Answer 1

（1）石块平抛运动的高度h=L+Lsin30°=7.2m．根据h=12gt2得，t＝2hg＝2×7.210s＝1.2s则石块抛出时的速度大小v0＝st＝19.21.2m/s＝16m/s．（2）石块落地时竖直方向上的分速度vy＝2gh＝210×7.2m/s＝12m/s则落地时的...