题目内容

8.如图所示,两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2同方向水平抛出,落在地面上的位置分别是A、B、O′是O在地面上的竖直投影,且O′A:AB=1:3,若不计空气阻力,则两小球(  )
A.抛出的初速度大小之比为1:3
B.下落时间之比为1:1
C.落地时的速度大小之比为1:4
D.落地时速度方向与水平地面夹角的正切值之比为4:1

分析 两小球所在高度相同,故下落时间相同,竖直方向的速度增量相同;由水平位移关系可求出两小球的初速度的大小关系,进而求得落地速度的大小关系;由几何关系可求得落地速度与地面夹角的正切值的比值.

解答 解:A、B、两球的抛出高度相同,设开始抛出时的高度为h,故下落时间t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$是相同的,落地时的竖直分速度相同;
两小球的水平位移分别为O′A和O′B;故水平位移之比为1:4;
故由x=vt可知两小球的初速度之比为1:4; 故A错误,B正确;
C、由于未知两小球的下落高度,故无法求出准确的落地时的竖直分速度,故无法求得落地速度之比,故C错误;
D、根据平抛运动的推论,设落在A点的小球的速度方向与水平方向之间的夹角为α,则:$tanα=\frac{2h}{O′A}$,
同理,设落在B点的小球的速度方向与水平方向之间的夹角为β,则:$tanβ=\frac{2h}{O′A+AB}=\frac{1}{4}tanα$,可知它们落地速度方向与水平地面夹角的正切值之比为4:1.故D正确;
故选:BD

点评 对于平抛运动要注意用好几何关系,并能灵活应用各物理量之间的关系.

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