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精英家教网倾角为θ的斜面静止在水平面上,现在斜面上的A点以V的速度水平抛出一小球,其落点与A的水平距离为S1;若改为2V的速度在同一点抛出,则落点与A的水平距离为S2,则S1:S2之比可能为(  )
A、1:2B、1:3C、1:4D、1:5
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1:2.
②若两次小球都落在斜面AB上,设斜面倾角为θ,则在竖直方向上,小球作自由落体运动,设运动的时间分别为t1和t2,则:
第一次:tanθ=
1
2
gt12
vt1

第二次:tanθ=
1
2
gt22
2vt2

解得t1=
1
2
t2

所以
s1
s2
=
vt1
2vt2
=
1
4

③若第一次落在斜面AB上,第二次落在水平面BC上,因为全部落在水平面上,水平位移之比为1:2,若第一次落在斜面上,水平位移偏小,则最终水平位移之比小于1:2.若全部落在斜面上,水平位移之比为1:4,因为第二次落在水平面上,则最终的水平位移之比大于1:4.可知其水平位移比值在1:2到1:4之间.故A、B、C正确,D错误.
故选:ABC.
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,结合运动学公式灵活求解.
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