Question

（2013?南京模拟）一只质量为2kg的小球，从距水平地面5m高的点以10m/s的初速度水平抛出．不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）小球刚抛出时相对于水平地面的重力势能；
（2）小球在空中飞行的时间；
（3）小球抛出的水平距离．

Answer 1

分析：（1）小球刚抛出时相对于水平地面的重力势能由公式E_P=mgh求解，式中h是小球相对于参考平面的高度．
（2）小球做平抛运动，飞行时间由抛出点的高度决定，竖直方向做自由落体运动，由h=

1

2

gt2求解时间．
（3）小球水平做匀速直线运动，由公式x=v₀t求解水平距离x．

解答：解：（1）由E_P=mgh，代入数据得小球刚抛出时相对于水平地面的重力势能：
E_P=2×10×5J=100J
（2）由 h=

1

2

gt2，
得：t=

2h g

代入数据得小球在空中飞行的时间：t=

2×5 10

s=1s  
（3）由x=v₀t，代入数据得：x=10×1=10m
答：（1）小球刚抛出时相对于水平地面的重力势能为100J；
（2）小球在空中飞行的时间为1s；
（3）小球抛出的水平距离为10m．

点评：解答本题关键掌握平抛运动的分解方法和相应的规律：竖直方向做自由落体运动，水平做匀速直线运动．