Question

在有大风的情况下，一小球自A点竖直向上抛出，其运动轨迹如图所示，轨迹上A、B两点在同一水平线上，M点为轨迹的最高点。若风力的大小恒定、方向水平向右，小球抛出时的运能为4J，在M点时它的动能为2J，不计其他阻力。求
（1）小球水平位移s₁、s₂之比，其比值与恒定水平风力的大小是否有关？
（2）风力F的大小与小球所受的重力G的大小之比。
  （3）小球落回到B点时的动能E_KB。

 

Answer 1

（1）1：3　       （2）    （3）12J

（1）小球在竖直方向作竖直上抛运动所以上升和下降的时间相等，水平方向作匀加速
运动因为水平方向S₁和S₂时间相等则有S₁：S₂＝1：3　　
　　
（2）A点抛出时的能量　　　　　
小球到达M点时的能量　
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时竖直方向的动能为4J　　所以下落到B点的动能　E_kB=E_kBx+E_kBy=8+4=12J