Question

一小鋼球以v=10m/s的水平速度拋出，下落h=5.0m時恰好垂直撞在一鋼板上．不計空氣阻力，取g=10m/s²，求：
（1）小球在空中運動的時間；
（2）鋼板與水平面的夾角θ；
（3）小球撞擊鋼板時的速度大小．

Answer 1

【答案】分析：平拋運動是具有水平方向的初速度只在重力作用下的運動，是一個勻變速曲線運動．解決平拋運動的方法是把平拋運動分解到水平方向和豎直方向去研究，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動．
解答：解：（1）物體做的是平拋運動，
在豎直方向上是自由落體運動，
由  
得 ，
（2）鋼球在豎直方向上的速度 v_y=gt=10m/s=v，
由于球是垂直撞在一鋼板上，所以鋼板與水平面的夾角θ=45，
（3）小球撞擊鋼板時的速度是球的合速度，
所以，
答：（1）小球在空中運動的時間是1s；
（2）鋼板與水平面的夾角θ是45°；
（3）小球撞擊鋼板時的速度大小是10m/s．
點評：研究平拋運動的方法是把平拋運動分解到水平方向和豎直方向去研究，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，兩個方向上運動的時間相同，本題難度不大．