题目内容

15.如图所示,斜面倾角为θ,从斜面的P点分别以v0和2v0的速度水平抛出A、B两个小球,不计空气阻力,若两小球均落在斜面上且不发生反弹,则(  )
A.A、B两球飞行时间之比为1:2
B.A、B两球的水平位移之比为4:1
C.A、B下落的高度之比为1:2
D.A、B两球落到斜面上的速度大小之比为1:4

分析 小球落在斜面上,根据竖直位移和水平位移的关系求出运动的时间,结合初速度和公式求出水平位移之比.根据位移时间公式求出下落的高度之比.由速度的合成求两球落到斜面上的速度大小之比.

解答 解:A、对于任意一球,该球落在斜面上时有:tanθ=$\frac{\frac{1}{2}g{t}^{2}}{{v}_{0}t}$=$\frac{gt}{2{v}_{0}}$得,运动的时间 t=$\frac{2{v}_{0}tanθ}{g}$,因为A、B两球的初速度之比为1:2,则运动的时间之比为1:2,故A正确.
B、根据x=v0t知,水平位移之比为1:4,故B错误.
C、下落的高度为 h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$,可得A、B下落的高度之比为1:4.故C错误.
D、小球落在斜面上的速度大小 v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+(gt)^{2}}$,甲、乙两球的初速度之比为1:2,则运动的时间之比为1:2,则A、B两球落到斜面上的速度大小之比为1:2.故D错误.
故选:A

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住位移关系求出时间是解决本题的突破口.

练习册系列答案
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5.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先释放纸带,再接通电源,打出一条纸带;
E.用秒表测出重锤下落的时间;
F.测量纸带上某些点间的距离;
G.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没必要进行的步骤是CE(填选项);其中操作错误的步骤是BD(填选项).
(2)在实验中,重锤的质量 m=1kg,重锤自由下落得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为 0.04s.那么从打点计时器打下起点 P 到打下 B 点的过程中,物体重力势能的减少量△Ep=2.28 J,此过程中物体动能的增加量△Ek=2.26 J.(取g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)用v表示各计数点的速度,h表示各计数点到P点的距离,以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h的图线,若图线的斜率等于某个物理量的数值时,说明重物下落过程中机械能守恒,该物理量是当地重力加速度g.

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