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如图所示,质量为m的小球从A点水平抛出,抛出点距离地面高度为L,不计与空气的摩擦阻力,重力加速度为g.在无风情况下小木块的落地点B到抛出点的水平距离为S;当有恒定的水平风力F时,小木块仍以原初速度抛出,落地点C到抛出点的水平距离为
3
4
S,求:
(1)小木块初速度的大小;
(2)水平风力F的大小;
(3)水平风力对小木块所做的功.
(1)无风时,小球做平抛运动,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,则有
水平方向:S=v0t
竖直方向:L=
1
2
gt2

解得,初速度v0=S
g
2L

(2)有水平风力后,小球在水平方向上做匀减速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,小球运动的时间不变.则
3
4
S=v0t-
1
2
at2

又F=ma
t=
2L
g

联立以上三式得:F=
mgS
4L

(3)水平风力对小木块所做的功为:W=-F?
3
4
S
=-
3mgS2
16L

答:
(1)小木块初速度的大小是S
g
2L

(2)水平风力F的大小是
mgS
4L

(3)水平风力对小木块所做的功是-
3mgS2
16L
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A.80JB.200JC.400JD.480J

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