Question

质量为m=0.10kg的小钢球以v=10m/s的水平速度抛出，下落h=5.0m时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，求：
（1）钢板与水平面的夹角θ．
（2）刚要撞击钢板时小球动能．（取g=10m/s²）

Answer 1

【答案】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，根据平抛运动的规律求出落地时的速度方向，从而确定钢板与水平面的夹角，根据动能定理求出落地时的动能大小．
解答：解：根据h=得，t==1s．
则落地时竖直方向上的分速度v_y=gt=10m/s．
设小球的速度方向与水平方向的夹角为α，则tan，解得α=45°．
因为小球的速度方向与钢板垂直，所以钢板与水平面的夹角θ=45°．
根据动能定理得，mgh=
解得末动能．
答：（1）钢板与水平面的夹角θ为45°．
（2）刚要撞击钢板时小球动能为10J．
点评：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同，本题难度不大．