Question

15．小亮觀賞跳雪比賽，看到運動員先后從坡頂水平躍出后落到斜坡上，如圖所示，某運動員從落地點B以v₀=20m/s的初速度飛出，空中飛行時間t=3.0s，若該運動員的質(zhì)量m=60kg，忽略運動員所受的空氣的作用力，重力加速度取g=10m/s²，求：
（1）運動員在落在B點的水平位移大小s；
（2）A、B兩點的高度差h；
（3）運動員在A點的重力勢能E_P（以B所在的水平面為零勢能參考面）

Answer 1

分析 平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，結(jié)合初速度和時間求出水平位移，根據(jù)位移時間公式求出A、B兩點的高度差．根據(jù)重力勢能的表達式求出運動員在A點的重力勢能．

解答 解：（1）運動員落在B點的水平位移為：
s=v₀t=20×3m=60m．
（2）A、B兩點的高度差為：
h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×9m=45m$．
（3）運動員在A點的重力勢能為：
E_p=mgh=60×10×45J=27000J．
答：（1）運動員在落在B點的水平位移大小為60m；
（2）A、B兩點的高度差h為45m；
（3）運動員在A點的重力勢能為27000J．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解．