Question

如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37°的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

6.4

J，重力的冲量为

0.8

N?s．

Answer 1

分析：小球垂直撞在斜面上，速度与斜面垂直，将该速度进行分解，根据水平分速度和角度关系求出竖直分速度，再根据v_y=gt求出小球在空中的飞行时间；根据h=

1

2

gt²及几何关系求出抛出点距落地点的高度；最后根据功的定义和冲量的定义求解功和冲量．

解答：解：因为是垂直撞上斜面，斜面与水平面之间的夹角为37°，故速度与水平方向夹角为53°；
所以

vy

v0

=tan53°
解得：v_y=16m/s
设飞行的时间为t，所以t=

vy

g

=1.6s
竖直分位移为：
y=

1

2

gt²═

1

2

×10×1．62=12.8m
故重力的功为W_G=mgy=0.05×10×12.8=6.4J
重力的冲量为I_G=mgt=0.05×10×1.6=0.8kg?m/s
故答案为：6.4，0.8．

点评：该题是平抛运动基本规律、功能关系、动量定理的综合应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系以及位移的关系解题，难度适中．