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題目:
【例題】一質(zhì)量為$m$的小球,從離地面高為$H$處以初速度$v_{0}$水平拋出,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為$g$。求:
(1)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)小球落地時(shí)的速度大小;
(3)小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率。
【分析】
(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)高度求出時(shí)間。
(2)根據(jù)平行四邊形定則求出小球落地時(shí)的速度大小。
(3)根據(jù)瞬時(shí)功率的公式求出小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率。
【解答】
(1)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:$t = \frac{H}{g}$。
(2)小球落地時(shí)的速度大小為:$v = \sqrt{v_{0}^{2} + v_{y}^{2}} = \sqrt{v_{0}^{2} + \frac{H}{g}}$。
(3)小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為:$P = mgv_{y} = mg\sqrt{v_{0}^{2} + \frac{H}{g}}$。
【說(shuō)明】本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和瞬時(shí)功率的計(jì)算,難度適中。解題的關(guān)鍵是知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,熟練應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和功率公式即可正確解題。