Question

如图13所示，在竖直平面的xOy坐标系中，Oy竖直向上，Ox水平。设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出，初速度为v₀＝4 m/s，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中M点所示(坐标格为正方形，g＝10 m/s²)求：

图13

(1)小球在M点的速度v₁；

(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N；

(3)小球到达N点的速度v₂的大小。

Answer 1

解析：(1)设正方形的边长为s₀。

竖直方向做竖直上抛运动，

v₀＝gt_1,2s₀＝t₁

水平方向做匀加速直线运动，3s₀＝t₁。

解得v₁＝6 m/s。

(2)由竖直方向的对称性可知，小球再经过t₁到x轴，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以回到x轴时落到x＝12处，位置N的坐标为(12,0)。

(3)到N点时竖直分速度大小为

v₀＝4 m/s，

水平分速度v_x＝a_水平t_N＝2v₁＝12 m/s，

故v₂＝＝4  m/s。

答案：(1)6 m/s　(2)见解析图

(3)4 m/s