题目内容
12.小刚同学在水平地面上把一个质量为1kg的小球以大小为4m/s的初速度沿某方向抛出,小球经过时间0.4s落地,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的是( )A. | 小球在最高点的机械能为8J | |
B. | 小球落地点与抛出点间的距离为0.8m | |
C. | 小球在运动过程中机械能可能减小 | |
D. | 落地时重力做功的功率为20W |
分析 根据机械能的定义求出小球在最高点的机械能;根据斜上抛运动的对称性求出小球上升的时间,由矢量的合成求出小球在水平方向与竖直方向的分速度,然后由运动学的公式即可求出小球的位移;由瞬时功率的表达式即可求出瞬时功率.
解答 解:A、小球在运动过程中只受重力,机械能守恒,小球初动能为$\frac{1}{2}$mv2=8J,没有规定0重力势能的位移,所以不能求出重力势能,故A错误;
B、由题意可知小球抛出后做斜上抛运动,由运动的对称性,则上升时间为:t1=$\frac{1}{2}t$=0.2s,
小球在竖直方向的分速度:vy=gt1=10×0.2=2m/s
水平分速度为:vx=$\sqrt{{v}^{2}-{v}_{y}^{2}}=\sqrt{{4}^{2}-{2}^{2}}$=2$\sqrt{3}$m/s,
小球在水平方向上匀速运动,可知水平距离为:x=vxt×2=0.8$\sqrt{3}$m,故B错误;
C、小球在运动过程中只受重力,机械能守恒,故C错误;
D、小球落地时的竖直分速度仍然为:vy=2m/s,重力做功的瞬时功率为:P=mg vy=20W,故D正确.
故选:D
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,以及知道平均功率和瞬时功率的区别,掌握两种功率的求法.
练习册系列答案
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