题目内容

5.如图所示,两个横截面为直角三角形的相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上.有三个相同的小球从左边斜面的顶点,以不同的初速度向右水平抛出,最后落在斜面上,其落点分别是a、b、c,不计空气阻力,则下列判断正确的是(  )
A.比较落点b、c,落在b点的小球飞行时间短
B.比较落点b、c,落在b点的小球的初速度小
C.落在a点和b点的小球,飞行时间均与初速度v0成正比
D.落在a点和b点的小球,速度的方向是相同

分析 三个小球做的都是平抛运动,平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,平抛运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的.落在a点和b点的小球,竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切.由此分析即可.

解答 解:A、三个小球做的都是平抛运动,由h=$\frac{1}{2}$gt2,可知,平抛运动的时间 t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$.从图中可以看出,落在c点的小球下落的高度最小,所以落在c点的小球飞行时间最短,故A错误;
B、根据x=v0t知:v0=$\frac{x}{t}$,比较落点b、c,落在b点的小球水平位移小,而运动时间长,所以落在b点的小球的初速度小,故B正确.
C、设左侧斜面的倾角为α,对于落在a点和b点的任意一小球,有 tanα=$\frac{\frac{1}{2}g{t}^{2}}{{v}_{0}t}$=$\frac{gt}{2{v}_{0}}$,得 t=$\frac{2{v}_{0}tanα}{g}$∝v0.故C正确.
D、设落在a点和b点的任意一小球,速度方向与水平方向的夹角为θ,则 tanθ=$\frac{gt}{{v}_{0}}$=2tanα=定值,所以落在a点和b点的小球,速度的方向相同.故D正确.
故选:BCD

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,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.

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