Question

3．如圖所示，將一個小球從h=20m高處水平拋出，小球落到地面的位置與拋出點的水平距離x=30m．取g=10m/s²，不計空氣阻力．求：
（1）小球拋出后第0.5s末的加速度大小和方向；
（2）小球在空中運動的時間；
（3）小球拋出時速度的大小．

Answer 1

分析 （1）小球只受重力，根據(jù)牛頓第二定律求加速度的大小和方向．
（2）小球做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，根據(jù)高度可求解時間．
（3）小球水平方向勻速直線運動，由時間和水平位移求出初速度．

解答 解：（1）不計空氣阻力，小球只受重力，則由牛頓第二定律知加速度大小為：a=g=10m/s²，方向豎直向下．
（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）小球拋出后第0.5s末的加速度大小是10m/s²，方向豎直向下；
（2）小球在空中運動的時間是2s；
（3）小球拋出時速度的大小是15m/s．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動的動力學特征：只受重力，加速度為g，知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．