题目内容
如图 a 是研究小球在斜面上平抛运动的示意图,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角 θ,获得不同的射程 x,最后作出了如图 b 所示的 x-tanθ 图象,g=10m/s2.则:由图 b 可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0等于多少( )

| A、1m/s | B、1.414 m/s | C、2m/s | D、5m/s |
分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,结合平抛运动的规律得出水平位移与tanθ的关系式,结合图象得出小球平抛运动的初速度.
解答:解:小球做平抛运动落在斜面上,有:tanθ=
=
=
,
解得:t=
.
则水平位移:x=v0t=
.
知图线的斜率为:k=
=
,
解得:v0=1m/s.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
| y |
| x |
| ||
| v0t |
| gt |
| 2v0 |
解得:t=
| 2v0tanθ |
| g |
则水平位移:x=v0t=
| 2v02tanθ |
| g |
知图线的斜率为:k=
| 2v02 |
| g |
| 0.1 |
| 0.5 |
解得:v0=1m/s.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
点评:解决本题的关键抓住竖直位移与水平位移的比值等于斜面的倾角的正切值,得出x-tanθ的关系,通过图线的斜率求解初速度,这是解决与图象结合问题的常用方法.
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