Question

4．将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能E_k随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²．根据图象信息，能确定的物理量是（　　）

• A． 小球的质量
• B． 小球的初速度
• C． 小球抛出时的高度
• D． 最初2 s内重力对小球做功的平均功率

Answer 1

分析 小球被抛出后做平抛运动，根据图象可知：小球的初动能为5J，2s末的动能为30J，根据平抛运动的基本公式及动能的表达式即可解题．

解答 解：A、B、设小球的初速度为v₀，则2s末的速度为：v₂=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+（{v}_{y2}^{2}）}$=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+（10×2）^{2}}$，
根据图象可知：小球的初动能为：E_K0=$\frac{1}{2}$mv₀²=5J，
2s末的动能为：E_K2=$\frac{1}{2}$mv₂²=30J，
解得：m=0.125kg，v₀=4$\sqrt{5}$m/s，故A、B正确．
C、根据已知条件只能求出2s内竖直方向下落的高度为：
h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×2²m=20m，而不能求出小球抛出时的高度，则C不能确定．故C错误；
D、最初2s内重力对小球做功的瞬时功率为：
P=mgv_y=mg•gt=0.125×10²×2W=25W，则2s末小球重力的瞬时功率能确定．故D正确．
故选：ABD

点评 本题主要考查了平抛运动的基本公式及动能表达式的直接应用，要求同学们能根据图象读出有效信息．