Question

15．质量m=1kg的铅球，运动员以v₀=10m/s的初速度水平抛出，经时间t=1s落地，已知运动过程中铅球只受重力作用，重力加速度g=10m/s²．
（1）求抛出点距地面的高度h；
（2）求物体抛出时的动能E_k；
（3）物体在空中运动的过程中，机械能是否守恒？（回答“守恒”或“不守恒”）

Answer 1

分析 （1）铅球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由时间可求得下落高度；
（2）由动能的定义可求得抛出时的动能；
（3）根据机械能守恒的条件可判断机械能是否守恒．

解答 解：（1）铅球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有：
h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×1²=5m；
（2）抛出时的动能为：
E_k=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=$\frac{1}{2}$×1×10²=50J；
（3）由于在空中运动时只受重力作用，只有重力做功，所以物体的机械能一定守恒；
答：（1）抛出点距地面的高度h为5m
（2）物体抛出时的动能E_k为50J．
（3）物体的机械能守恒．

点评 本题考查机械能守恒定律的条件及平抛运动的规律，要掌握平抛运动分运动的规律：竖直方向为自由落体运动，知道时间由高度决定．