试题

物理实验过程：如图1，用小锤以初始速度V₀击打弹性金属片，不考虑空气阻力时，小球作平抛运动，用频闪照相的方法观测到小球在下落过程中的几个位置（图2）用平滑曲线把这些位置连起来，就得到平抛运动的轨迹（图3）

数学问题：在图3中，以小球击出的水平正方向，竖直向下方向为y轴正方向，小球击出点为原点建立直角坐标系，得到小球的位置坐标（x，y）（x＞0，y＞0），由物理知识得到x（米）、y（米）与时间t（米）的关系如下：

x=v0t y= 1 2 gt2

已知实验观测到3个时刻小球的位置坐标如下表：

t（秒）	1	2	3	…
x（米）	20	40	60	…
Y（米）	5	20	45	…

（1）确定V₀和g的值
（2）写出在图3中的坐标系中，y与x之间的函数关系式；
（3）当小球在竖直方向下落80米时，它在水平方向前进了多少米？

解：（1）根据当t=1时，x=20，代入x=v₀t，即20=1×v₀，
v₀=20，
当t=1时，y=5，t=2时，x=20，代入y=

1

2

gt²，
即5=

1

2

g×1²，
g=10，

（2）∵x=20t①，y=5t²②，
由①得t=

x

20

代入②得y=

x2

80

，

（3）当小球在竖直方向下落80米时，即y=80，代入y=

x2

80

得，
80=

x2

80

，
解得：x₁=80，x₂=-80（不合题意舍去）．
故小球在竖直方向下落80米时，它在水平方向前进了80米．
解：（1）根据当t=1时，x=20，代入x=v₀t，即20=1×v₀，
v₀=20，
当t=1时，y=5，t=2时，x=20，代入y=

1

2

gt²，
即5=

1

2

g×1²，
g=10，

（2）∵x=20t①，y=5t²②，
由①得t=

x

20

代入②得y=

x2

80

，

（3）当小球在竖直方向下落80米时，即y=80，代入y=

x2

80

得，
80=

x2

80

，
解得：x₁=80，x₂=-80（不合题意舍去）．
故小球在竖直方向下落80米时，它在水平方向前进了80米．