题目内容
3.平抛一物体,落地时速度方向与水平方向的夹角为θ.取地面为重力势能参考平面,则物体被抛出时,其重力势能和动能之比为( )A. | tanθ | B. | cotθ | C. | cot2θ | D. | tan2θ |
分析 由于落地速度与水平方向的夹角已知,假设末速度为v,则可以求出平抛的初速度和初位置的高度,表示出动能与势能,从而得出结果.
解答 解:设物体抛出点的高度为h,初速度为v0,则落地时速度为v=v0/cosθ,平抛过程只有重力做功,物体机械能守恒,得:
mgh+$\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{1}{2}$m$\frac{{v}_{0}^{2}}{co{s}^{2}θ}$,
所以有:mgh=$\frac{1}{2}$mv02•tan2θ.
重力势能和动能之比为tan2θ
故选:D
点评 本题关键根据末速度的大小和方向,求解出抛出时的动能和势能的表达式,再求得比值即可.
练习册系列答案
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5.下列说法正确的是( )
A. | 物体做曲线运动时,加速度一定不为零 | |
B. | 两个直线运动的合运动一定是直线运动 | |
C. | 平抛是匀变速曲线运动 | |
D. | 匀速的圆周运动的线速度是不变的 |
2.如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出).物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g.则上述过程中( )
A. | 物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W-$\frac{μmga}{2}$ | |
B. | 物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-$\frac{3μmga}{2}$ | |
C. | 物块经O点时,物块的动能等于W-μmga | |
D. | 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能 |
12.在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环,质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点.当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图所示.已知静电力常量为k.则下列说法中正确的是( )
A. | 电荷量Q=$\sqrt{\frac{mg{L}^{3}}{kR}}$ | B. | 电荷量Q=$\sqrt{\frac{mg({L}^{2}-{R}^{2}){L}^{\frac{3}{2}}}{kR}}$ | ||
C. | 线对小球的拉力F=$\frac{mgL}{R}$ | D. | 线对小球的拉力F=$\frac{mgR}{\sqrt{{L}^{2}-{R}^{2}}}$ |