题目内容

5.如图所示,从水平地面上a、b两点同时抛出两个物体,初速度分别为v1和v2,与水平方向所成角度分別为30°和60°.某时刻两物体恰好在ab连线上一点o(图中未画出)的正上方相遇,且此时两物体速度均沿水平方向,不计空气阻力.则(  )
A.v1>v2
B.oa>ob
C.若v1和v2均增大到2v1和2v2,则仍然在相遇点相遇
D.若v1和v2均增大到2v1和2v2,则仍然在点o的正上方相遇

分析 ab两物体做斜抛运动,根据竖直方向和水平方向的运动特点,判断出初速度的大小和运动时间及运动的水平位移.

解答 解:A、两物体做斜抛运动,在竖直方向减速,在水平方向匀速:
对a球
v1x=v1cos30°=$\frac{\sqrt{3}}{2}$v1,
v1y=v1sin30°=$\frac{1}{2}$v1,
竖直方向通过的位移为:h=$\frac{{v}_{1y}^{2}}{2g}$=$\frac{{v}_{1}^{2}}{8g}$
对b球
v2x=v2cos60°=$\frac{{v}_{2}}{2}$,
v2y=v2sin60°=$\frac{\sqrt{3}}{2}$v2,
竖直方向通过的位移为:h′=$\frac{{v}_{2y}^{2}}{2g}$=$\frac{3{v}_{2}^{2}}{8g}$
因h=h′
联立解得:v1>v2,故A正确;
B、由于v1x=$\frac{\sqrt{3}}{2}$v1,v1y=$\frac{1}{2}$v1,v1x=$\frac{1}{2}$v1,v2y=$\frac{\sqrt{3}}{2}$v1,则有a在水平方向的速度大于b水平方向的速度,故在竖直方向时,所以a在水平方向通过的位移大于b的位移,即oa>ab,故B正确;
CD、若v1和v2均增大到2v1和2v2,同理,竖直方向仍在同一点相遇,不过相遇点在点O的正上方,故C错误,D正确;
故选:ABD.

点评 本题运用逆向思维研究斜抛运动,关键是明确水平方向匀速运动,竖直方向匀减速运动即可求得.

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