Question

15．一小球m=2kg從高度為h=0.8m被水平拋出，著地時的速度方向與水平地面的夾角為45°（不計空氣阻力，取g=10m/s²）．求：
（1）小球在空中運動的時間；
（2）小球落地的水平距離；
（3）小球落地時重力做功的瞬時功率．

Answer 1

分析 （1）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)高度求出平拋運動的時間；
（2）根據(jù)v=gt求出落地時豎直方向上的分速度，結合落地時的速度方向求出平拋運動的初速度，從而結合初速度和時間求出水平位移．
（3）著地時重力做功的瞬時功率等于重力與豎直方向分速度的乘積．

解答 解：（1）由豎直做自由落體運動，由h=$\frac{1}{2}$gt²可知：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=0.4s；               
（2）小球豎直方向自由落體，可知：V_y=gt，
水平方向勻速運動有：x=V₀t，
由落地速度方向可知V_y=V₀，
解得：x=1.6m；                             
（3）小球落地時重力做功的瞬時功率為：P=mgV_y=80W．       
答：（1）小球在空中運動的時間為0.4s；
（2）小球落地的水平距離為1.6m；
（3）小球落地時重力做功的瞬時功率為80W

點評 解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，靈活運用運動學公式進行求解．