Question

某同学在某砖墙前的高处水平抛出一石子，石子在空中运动的部分轨迹照片如图所示．从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37°的斜坡上的A点．已知每块砖的平均厚度为20cm，抛出点到A点竖直方向刚好相距100块砖，求：
（1）石子在空中运动的时间t；
（2）石子水平抛出的速度v₀．

Answer 1

分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下降的高度求出石子在空中运动的时间．从而求出竖直分速度，根据平行四边形定则求出石子的初速度大小．

解答：解：（1）由题意可知：石子落到A点的竖直位移y=100×20×10^-2m=20m
由y=

1

2

gt²
得t=2s
（2）由A点的速度分解可得v₀=v_y tan37°
又因v_y=gt，解得v_y=20m/s
故v₀=15m/s．
答：（1）石子在空中运动的时间为2s．
（2）始终水平抛出的速度为15m/s．

点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．