Question

5．在离地面高h处，分别把A、B、C三个质量不同的物体以相同的速率抛出．A平抛，B竖直上抛，C竖直下抛，三个球的质量关系是m_A＞m_B＞m_C．不计空气阻力，则落地时速度大小相等的是A、B、C，最后到达地面的是B，落地时动能最大的是A．

Answer 1

分析 根据动能定理或机械能守恒判断落地时的速度大小和动能大小．根据匀变速直线运动的规律比较三种运动的时间长短．三种运动都仅受重力，加速度为g．

解答 解：平抛运动、竖直上抛运动、竖直下抛运动都仅受重力，物体的机械能均守恒，对任一物体，根据机械能守恒得：mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
则落地时速率 v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+2gh}$，h、v₀均相等，则v相等．
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在同一高度自由落体运动的时间小于竖直上抛运动的时间，大于竖直下抛运动的时间．则最后到达地面的是B．
落地时动能 E_k=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$+mgh∝m，则落地时动能最大的是A．
故答案为：A、B、C；B，A

点评 解决本题的关键掌握运用动能定理解题，动能定理解题不需要考虑速度的方向，既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功，所以比较方便．