Question

如圖所示，從H=45m高處水平拋出的小球，除受重力外，還受到水平風力作用，假設風力大小恒為小球重力的0.2倍，g=10m/s²．問：
（1）有水平風力與無風時相比較，小球在空中的飛行時間是否相同？如不相同，說明理由；如果相同，求出這段時間？
（2）為使小球能垂直于地面著地，水平拋出的初速度v₀=？

Answer 1

（1）小球在空中的運動時間由豎直方向的分運動決定，
有水平風力與無風時，小球豎直方向的分運動不變，運動運動時間相同．
（2）小球在豎直方向做自由落體運動，由自由落體運動的位移公式可得：
H=

1

2

gt2，運動時間t=

2H g

=

90 10

=3s；
在水平方向，由牛頓第二定律得：0.2mg=ma，a=2m/s²，水平初速度v₀=at=2×3=6m/s；
答：（1）有水平風力與無風時相比較，小球在空中的飛行時間相同．
（2）為使小球能垂直于地面著地，水平拋出的初速度v₀為6m/s．