题目内容

如图所示,AB为斜面,BC为水平面,从A点以水平初速度v向右抛出一小球,落点与A点的水平距离为x1.现从A点以水平初速度3v向右抛出另一小球,其落点与A点的水平距离为x2.若不计空气阻力,不考虑小球反弹,则x1:x2可能为(  )
分析:因为不知道小球的具体落地点,所以可分三种情况进行讨论:①两次小球都落在水平面BC上;②两次小球都落在斜面AB上;③第一次落在斜面AB上,第二次落在水平面BC上.再根据平抛运动的规律即可求解.
解答:解:本题可分三种情况进行讨论:
①若两次小球都落在BC水平面上,则下落的高度相同,所以运动的时间相同,水平距离之比等于水平初速度之比为1:3,故A答案正确;
②若两次小球都落在斜面AB上,设斜面倾角为θ,则在沿竖直方向上,小球作自由落体运动,设运动的时间分别为t1和t2
第一次:tanθ=
h
x
=
1
2
gt12
v t1

第二次:tanθ=
h
x2
=
1
2
g
t
2
2
3vt2

故有:t2=3t1
x1
x2
=
v t1
3vt2
=
1
9

③若第一次落在斜面AB上,第二次落在水平面BC上,根据平抛运动的基本规律可知其水平位移比值在1:2到1:4之间,故B答案正确.
故选ABC.
点评:本题由于不知道小球的具体落地点,所以要分情况进行讨论,然后根据平抛运动相关知识解题;对同学们分析问题的能力要求较高,很多同学不能考虑全面,难度偏大.
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