Question

在有大風的情況下，一小球自A點豎直向上拋出，其運動軌跡如圖所示，軌跡上A、B兩點在同一水平線上，M點為軌跡的最高點。若風力的大小恒定、方向水平向右，小球拋出時的運能為4J，在M點時它的動能為2J，不計其他阻力。求

   （1）小球水平位移s₁、s₂之比，其比值與恒定水平風力的大小是否有關？

   （2）風力F的大小與小球所受的重力G的大小之比。

   （3）小球落回到B點時的動能E_KB。

Answer 1

（1）1：3　        （2）     （3）12J

解析:

（1）小球在豎直方向作豎直上拋運動所以上升和下降的時間相等，水平方向作勻加速

運動因為水平方向S₁和S₂時間相等則有S₁：S₂＝1：3　　

　　

 （2）A點拋出時的能量　　　　　

小球到達M點時的能量　

F＝ma，G＝mg　

所以　

（3）V_Mx=at，v_Bx=a2t=2v_Mx

　E_kMx=2J  E_kBx=4E_kMx=8J

下落到B時豎直方向的動能為4J　　所以下落到B點的動能　E_kB=E_kBx+E_kBy=8+4=12J