圖（a）是一個電動竹蜻蜓，質(zhì)量為m,下方的圓球里有電動機、電池、紅外線發(fā)射器等，打開電源后葉片轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生一個與葉片轉(zhuǎn)動平面垂直的推進力F，使玩具在空中飛行。該玩具有如下特性：
（Ⅰ）如圖（b）所示，玩具后方射出與推進力F方向相反的紅外線，由此可判定玩具與沿紅外線后方物體的距離h；
（Ⅱ）①當h＞0.8m時，推進力F1=0.8mg；②當h≤0.8m時，推進力F2=1.25mg；
（Ⅲ）忽略空氣阻力，玩具可視為質(zhì)點。
（1）若將玩具從距離地面h＜0.8m處靜止釋放，在豎直方向形成機械振動，請通過分析、判斷，說明該運動是不是簡諧運動？
（2）若將玩具從距離地面h＞0.8m處靜止釋放，保持在豎直方向運動，為使其不撞擊到地面，h應滿足什么條件？
（3）某同學將此玩具裝置進行了改進，將玩具從離地面高度為4h0處靜止釋放，使玩具在豎直方向運動，此時推進力F隨離地面高度hx變化的關系如圖（c）所示。求玩具離地面多高處動能最大？從釋放點到動能最大處，推進力做了多少功？
【考點】動能定理的簡單應用；牛頓第二定律的簡單應用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：150引用：2難度：0.5
相似題
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1．如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運動，從B點脫離后經(jīng)過0.2s后又恰好與傾角為45°的斜面垂直相碰。已知半圓形管道的半徑為R=1m,小球可看作質(zhì)點且質(zhì)量為m=1kg,g取10m/s2。（結(jié)果可以保留根號）
（1）求小球經(jīng)過B點時的速率v；
（2）若使小球恰好到達B點，求小球剛進入管道時的速度vA。發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：53引用：3難度：0.7 -
2．如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1.25m.現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止釋放，小滑塊沿圓弧軌道運動至B點以v=5m/s的速度水平拋出，
g=10m/s2，求
（1）小滑塊沿圓弧軌道運動的過程中所受摩擦力做的功是多少？
（2）小滑塊經(jīng)B點時對圓軌道的壓力大??？
（3）小滑塊著地時的速度大小和方向？發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：39引用：7難度：0.3 -
3．如圖所示，光滑的水平面AB與光滑的豎直半圓形軌道BC平滑連接，半圓軌道半徑R=0.2m,一個質(zhì)量為m=0.5kg的物體放在A處，現(xiàn)作用一水平向右的恒力F，使物塊由靜止開始運動，當物體運動到B點時，撤去水平恒力F，物體恰好能通過半圓軌道的最高點C，并從C點水平拋出，后又落回A處，g取10m/s2，物體可視為質(zhì)點。空氣阻力不計。求：
（1）AB的長度L；
（2）物體在B點時對軌道的壓力；
（3）力F的大小。發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：64引用：3難度：0.5
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