题目内容
19.以水平面为零势能面,则小球水平抛出时重力势能等于动能的2倍,那么在抛体运动过程中,当其动能和势能相等时,水平速度和竖直速度之比为( )| A. | $\sqrt{3}$:1 | B. | 1:1 | C. | 1:$\sqrt{2}$ | D. | $\sqrt{2}$:1 |
分析 根据动能与势能之间的关系可用高度表示速度;根据机械能守恒定律可求得动能和势能相等时的竖直分速度;则可求得水平速度和竖直速度之比.
解答 解:最高点处时mgh=2Ek=mv02;
解得v0=$\sqrt{gh}$
设动能和势能相等时,高度为h′;
由机械能守恒定律可知:mgh′+$\frac{1}{2}$mv2=mgh+$\frac{1}{2}$mv02
联立解得:h′=$\frac{3h}{4}$
则竖直分速度vy=$\sqrt{2g×\frac{h}{4}}$=$\sqrt{\frac{gh}{2}}$
故水平速度和竖直速度之比为:v0:vy=$\sqrt{2}$:1;
故选:D.
点评 本题考查机械能守恒定律的应用,本题要注意物理量较多,故应正确设置中间量进行转换.
练习册系列答案
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9.
某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时,让小球多次从斜槽上滚下,在坐标纸上依次记下小球的位置如图所示(O为小球的抛出点,g取10m/s2).
(1)在图中描出小球的运动轨迹.
(2)下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大BCD
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端不水平
C.每次实验没有把小球从同一位置由静止释放
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O太近
(3)从图中可看出,某一点的位置有明显的错误,其产生的原因可能是该次实验中,小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏低(选填“高”或“低”).
(4)某同学从图象中测得的三组数据如表所示,则此小球做平抛运动的初速度v0=1 m/s.
(1)在图中描出小球的运动轨迹.
(2)下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大BCD
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端不水平
C.每次实验没有把小球从同一位置由静止释放
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O太近
(3)从图中可看出,某一点的位置有明显的错误,其产生的原因可能是该次实验中,小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏低(选填“高”或“低”).
(4)某同学从图象中测得的三组数据如表所示,则此小球做平抛运动的初速度v0=1 m/s.
| x/cm | 10.00 | 20.00 | 30.00 |
| y/cm | 5.00 | 20.00 | 45.00 |
7.
在光滑水平面上,有一转轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳,绳的另一端连接一质量为m的小球B,绳长l>h,小球可随转轴转动在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示.要使小球不离开水平面,转轴转速的最大值是( )
| A. | $\frac{1}{2π}$$\sqrt{\frac{g}{h}}$ | B. | π$\sqrt{gh}$ | C. | $\frac{1}{2π}$$\sqrt{\frac{g}{l}}$ | D. | $\frac{1}{2π}$$\sqrt{\frac{l}{g}}$ |
12.海王星是绕太阳运动的一颗行星,它有一颗卫星叫海卫1.若将海王星绕太阳的运动和海卫1绕海王星的运动均看作匀速圆周运动,若要计算海王星与太阳之间的引力,需要知道的量是(引力常量G为已知量)( )
| A. | 海王星绕太阳运动的周期、半径及海王星的质量 | |
| B. | 海卫1绕海王星运动的周期、半径及海王星的质量 | |
| C. | 海卫1绕海王星运动的周期及海卫1的质量 | |
| D. | 海王星绕太阳运动的周期及太阳的质量 |