题目内容
【题目】如图所示,同一竖直平面内的O1、A、B、C四点为长方形的四个顶点,水平面上的B、C两点间的距离为L,O2在A点正上方高h处,B点在A点正下方距离处。同时将质量均为m的小球甲、乙(均可视为质点)分别从O1、O2点沿水平方向O1A和竖直方向O2A抛出,结果两球恰好在B点相遇。空气阻力不计。下列说法正确的是
A. 甲、乙抛出的初速度大小之比为
B. 两球运动过程中均处于超重状态
C. 甲、乙相遇前瞬间的动能之比为
D. 甲、乙相遇前瞬间所受重力的功率之比为1 :2
【答案】AD
【解析】
抛体运动属于完全失重;根据平抛运动的规律计算相遇时间,求出初速度大小即可求解比值;根据运动学公式计算甲和乙达到底部竖直方向的速度,根据重力功率P=mgvy计算功率之比;根据机械能守恒定律求解相遇前的动能,然后求解比值.
A、甲乙两球落地时间t,则v甲L,对乙:,解得:v乙,联立解得:,故A正确;
B、抛体运动的加速度为重力加速度,方向向下,属于完全失重,故B错误;
C、根据机械能守恒定律可得:相遇前甲的动能为:Ek1;相遇前乙的动能为:Ek2;所以甲、乙相遇前瞬间的动能之比为,故C错误。
D、根据vt2﹣v02=2ax可得:甲达到底部竖直方向的速度v1,故甲受到的重力功率P甲=mgv1=mg;乙达到底部竖直方向的速度v2,故乙受到的重力功率P乙=mgv2=2mg;故甲、乙相遇前瞬间所受重力的功率之比为1:2,故D正确;
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