问题 问答题

如图所示,质量为m的小球从A点水平抛出,抛出点距离地面高度为L,不计与空气的摩擦阻力,重力加速度为g.在无风情况下小木块的落地点B到抛出点的水平距离为S;当有恒定的水平风力F时,小木块仍以原初速度抛出,落地点C到抛出点的水平距离为

3
4
S,求:

(1)小木块初速度的大小;

(2)水平风力F的大小;

(3)水平风力对小木块所做的功.

答案

(1)无风时,小球做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,则有

水平方向:S=v0t

竖直方向:L=

1
2
gt2

解得,初速度v0=S

g
2L

(2)有水平风力后,小球在水平方向上做匀减速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,小球运动的时间不变.则

3
4
S=v0t-
1
2
at2

又F=ma

t=

2L
g

联立以上三式得:F=

mgS
4L

(3)水平风力对小木块所做的功为:W=-F

3
4
S=-
3mgS2
16L

答:

(1)小木块初速度的大小是S

g
2L

(2)水平风力F的大小是

mgS
4L

(3)水平风力对小木块所做的功是-

3mgS2
16L

单项选择题
单项选择题