Question

12．在5m高处以10m/s的速度水平抛出一质量为2kg的小球，不计空气阻力，g取10m/s²，求：
（1）小球在空中的运动时间；
（2）小球落地时水平位移大小．
（3）小球落地时的动能大小．

Answer 1

分析 （1）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，根据高度求出运动的时间；
（2）结合初速度和时间求出水平位移．
（3）由机械能守恒即可求出落地时的动能．

解答 解：（1）根据h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×5}{10}}=1$s．
（2）小球的水平位移x=v₀t=10×1m=10m．
（3）由机械能守恒可得，小球落地时的动能：${E}_{k}=mgh+\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=$2×10×5+\frac{1}{2}×2×1{0}^{2}$=200J
答：（1）小球在空中的运动时间是1s；
（2）小球落地时水平位移大小是10m/s．
（3）小球落地时的动能大小是200J．

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．