15.質量為2kg的物體,從高為3.2m的平臺上水平拋出,落地速度大小為10m/s.不計空氣阻力,g取10m/s2.求
(1)物體落地時間?
(2)物體離開桌面邊緣時的速度?
(3)從拋出點到落地點的位移?
(4)以地面為參考面,求物體拋出時的機械能?

分析 平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動,和豎直方向上的自由落體運動,根據(jù)勻速直線運動和自由落體運動的運動規(guī)律列方程求解即可.

解答 解:(1)平拋運動在豎直方向上作自由落體運動規(guī)律,則得:h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
得 t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×3.2}{10}}$s=0.8s
(2)對下落過程由機械能守恒定律可知:
mgh=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02
解得:v0=6m/s
(3)拋出時落地點的水平位移為:x=$\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}$=v0t=6×0.8=4.8m;
則從拋出點到落地點的位移為:l=$\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}$=$\sqrt{(3.2)^{2}+(4.8)^{2}}$=5.78m;
(4)以地面為參考平面,拋出點的重力勢能為:EP=mgh=20×3.2=64J;
物體的動能為:EK=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{1}{2}×2×36$=36J;
故物體拋出時的動能為:E=EK+EP=64+36=100J;
答:(1)落地時間為0.8s;
(2)物體離開桌面邊緣時的速度為6m/s;
(3)從拋出點到落地點的位移為5.78m;
(4)以地面為參考面,求物體拋出時的機械能為100J

點評 本題就是對平拋運動和機械能守恒定律規(guī)律的考查,要注意平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動,和豎直方向上的自由落體運動來求解;應用機械能守恒定律要注意明確零勢能面的確定.

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B.V1、V2不變,A1、A2增大,P增大
C.V1、V2不變,A1、A2減小,P減小
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