Question

一小钢球以v=10m/s的水平速度抛出，下落h=5.0m时恰好垂直撞在一钢板上．不计空气阻力，取g=10m/s²，求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）钢板与水平面的夹角θ；
（3）小球撞击钢板时的速度大小．

Answer 1

【答案】分析：平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动，是一个匀变速曲线运动．解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．
解答：解：（1）物体做的是平抛运动，
在竖直方向上是自由落体运动，
由  
得 ，
（2）钢球在竖直方向上的速度 v_y=gt=10m/s=v，
由于球是垂直撞在一钢板上，所以钢板与水平面的夹角θ=45，
（3）小球撞击钢板时的速度是球的合速度，
所以，
答：（1）小球在空中运动的时间是1s；
（2）钢板与水平面的夹角θ是45°；
（3）小球撞击钢板时的速度大小是10m/s．
点评：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同，本题难度不大．