Question

【题目】如图所示，水平屋顶高H=5 m，墙高h=3.2 m，墙到房子的距离L=3 m，墙外马路宽x=10 m，质量为m=100g的小球从房顶a点以一定的初速度水平飞出，能够落在墙外的马路上，取墙顶b处为参考平面，g=10 m/s2。试求：

（1）小球在空中运动的时间t

（2）小球落在墙外的马路上时，小球的重力势能和小球重力的瞬时功率

（3）小球离开房顶时的速度v0的取值在什么范围内，小球能够落在墙外的马路上？

Answer 1

【答案】（1）1s（2）10W（3）5 m/s≤v0≤13 m/s

【解析】 (1)小球竖直方向作自由落体运动，得t=1s

(2)小球落在墙外的马路上时，重力势能，得

重力的瞬时功率，得P=10W

(3)最小时,小球恰好经过墙顶b点后落在马路上,

设球运动到墙顶b点所用时间为，，得

最大时,小球落在马路的最右端，设的最大值为，，

解得，所以小球抛出时的速度v0取值范围大小为