Question

3．如图所示，将一个小球从h=20m高处水平抛出，小球落到地面的位置与抛出点的水平距离x=30m．取g=10m/s²，不计空气阻力．求：
（1）小球抛出后第0.5s末的加速度大小和方向；
（2）小球在空中运动的时间；
（3）小球抛出时速度的大小．

Answer 1

分析 （1）小球只受重力，根据牛顿第二定律求加速度的大小和方向．
（2）小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据高度可求解时间．
（3）小球水平方向匀速直线运动，由时间和水平位移求出初速度．

解答 解：（1）不计空气阻力，小球只受重力，则由牛顿第二定律知加速度大小为：a=g=10m/s²，方向竖直向下．
（2）由$h=\frac{1}{2}g{t^2}$得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×20}{10}}$s=2s
（3）由x=v₀t得：v₀=15m/s
答：（1）小球抛出后第0.5s末的加速度大小是10m/s²，方向竖直向下；
（2）小球在空中运动的时间是2s；
（3）小球抛出时速度的大小是15m/s．

点评 解决本题的关键知道平抛运动的动力学特征：只受重力，加速度为g，知道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．