问题 问答题

如图所示,质量m=2.0kg的金属块(可视为质点)静止在高h=1.8m的光滑水平台面上.现用水平恒力F=9.0N拉动金属块,当金属块向右运动s=4.0m时撤去拉力F,之后金属块在台面上滑行一段距离后飞离台面.空气阻力忽略不计,g取10m/s2.求:

(1)金属块离开台面时的速度大小v;

(2)金属块落地点距台面边缘的水平距离L;

(3)金属块落地时速度方向与竖直方向的夹角θ.

答案

(1)金属块从静止到飞出平台的过程中,

由动能定理得:Fs=

1
2
mv2-0,

金属块离开平台时的速度v=

2Fs
m
=
2×9×4
2
=6.0m/s;

(2)金属块离开平台后做平抛运动,

在竖直方向:h=

1
2
gt2,t=
2h
g
=
2×1.8
10
=0.6s,

水平方向:L=vt=6×0.6=3.6m;

(3)金属块落地时,tanθ=

v
vy
=
v
gt
=
6
10×0.6
=1,

则夹角θ=45°;

答:(1)金属块离开台面时的速度大小为6.0m/s;

(2)金属块落地点距台面边缘的水平距离为3.6m;

(3)金属块落地时速度方向与竖直方向的夹角θ为45°.

单项选择题
单项选择题