Question

4．如图所示，小强把质量为0.5kg 的石块从10m高处以30°角斜向上方抛出，初速度是v₀=5m/s．小强通过定量计算得出了石块落地时的速度大小，请你帮他探究这个落地速度与下列哪些量有关（不考虑阻力）（　　）

• A． 石块的质量
• B． 石块初速度的大小
• C． 石块初速度的仰角
• D． 石块抛出时的高度

Answer 1

分析 重力做正功，物体的重力势能就减小，减小的重力势能等于物体重力做的功的大小，重力做负功时，物体的重力势能就增加，增加的重力势能等于物体重力做的负功的大小．石块的机械能守恒，根据机械能守恒可以直接求得结果．

解答 解：从抛出到落地，根据机械能守恒定律有：
$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}+mgh=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
求出石块落地速度为：
$v=\sqrt{{v}_{0}^{2}+2gh}$
从公式中可看出，物体落地时的速度与物体抛出时的初速度以及石块的高度有关，与物体的质量和初速度的仰角无关．
故选：BD．

点评 本题考查了功能的转化关系，知道只有重力做功的情况下，物体的机械能守恒．