题目内容
【题目】如图所示,水平地面上不同位置的三个小球斜上抛,沿三条不同的路径运动最终落在同一点,三条路径的最高点是等高的,若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是( )
A. 沿路径1抛出时的小球落地的速率最大
B. 沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长
C. 三个小球抛出的初速度竖直分量相等
D. 三个小球抛出的初速度水平分量相等
【答案】AC
【解析】试题分析:三个小球都做斜抛运动,运用运动的分解法,将其运动分解为竖直和水平两个方向研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,根据运动学公式列式,再进行分析.
解:设任一小球初速度大小为v0,初速度的竖直分量为vy,水平分量为vx,初速度与水平方向的夹角为α,上升的最大高度为h,运动时间为t,落地速度大小为v.
A、C、D、取竖直向上方向为正方向,小球竖直方向上做匀减速直线运动,加速度为a=﹣g,由0﹣=﹣2gh,得:
vy=,h相同,vy相同,则三个小球初速度的竖直分量相同.
由速度的分解知:vy=v0sinα,由于α不同,所以v0不同,沿路径1抛出时的小球的初速度最大.
根据机械能守恒定律得知,小球落地时与抛出时速率相等,所以可知三个小球落地时的速率不等,也是沿路径1抛出时的小球的初速度最大.
又有 vy=vxtanα,vy相同,α不同,则vx不同,初速度水平分量不等,故A正确,C正确,D错误.
B、由运动学公式有:h=g()2,则得:t=2,则知三个球运动的时间相等;故B错误.
故选:AC.
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