Question

【题目】运动员用力把静止在草坪上质量m=0.6kg的足球(质点)踢出后, 通过一定的措施研究其飞行情况。测得其在最高点的高度h=20m, 在最高点的速度是20m/s, 不计空气阻力, g=10m/s2.求：

(1)运动员对足球做的功多大?

(2)足球第一次刚落回草坪时的速度大小和方向?

Answer 1

【答案】（1）240J；（2）20m/s，方向：斜向下45°

【解析】

(1). 以地面为重力势能为参考平面，在最高点，足球的重力势能：Ep1=mgh=0.6×10×20J=120J，动能：，机械能为：

踢出后足球的机械能守恒，由功能关系知，踢球时运动员对足球做的功为：W=E=240J；

(2) 从从最高点到地面的过程，不计空气阻力，足球的机械能守恒，则有：

可得落地时足球的速度大小为：，落地时水平分速度等于20m/s，由速度的分解知，落地时速度方向与水平面的夹角θ=45。