Question

1．如图所示，将一个质量m=0.2kg的小球水平抛出，小球从抛出到落地经历的时间t=0.6s，小球落地点与抛出点的水平距离x=4.8m，不计空气阻力．（g取10m/s²）求：
（1）抛出点距水平地面的高度h；
（2）小球抛出时的速度大小v₀；
（3）小球落地时的动能E_k．

Answer 1

分析 （1）由平抛运动的竖直方向分位移公式求解；
（2）由平抛运动水平方向分位移公式求解；
（3）根据平抛运动机械能守恒求解．

解答 解：（1）小球水平抛出后做平抛运动，在竖直方向为自由落体运动，故抛出点距水平地面的高度$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}=1.8m$；
（2）小球水平抛出后做平抛运动，在水平方向为匀速直线运动，故有x=v₀t，所以，${v}_{0}=\frac{x}{t}=8m/s$；
（3）小球做平抛运动，只有重力做功，故机械能守恒，即小球落地时的动能${E}_{k}=mgh+\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}=10J$；
答：（1）抛出点距水平地面的高度h为1.8m；
（2）小球抛出时的速度大小v₀为8m/s；
（3）小球落地时的动能E_k为10J．

点评 经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解．