从地面某高度处以初速度v0平抛一物体,已知物体落地时的速度方向与竖直方向的夹角为θ.若忽略空气阻力的影响,取地面处为重力

从地面某高度处以初速度v0平抛一物体,已知物体落地时的速度方向与竖直方向的夹角为θ.若忽略空气阻力的影响,取地面处为重力势能零点,则抛出时物体的动能与重力势能之比为(  )
A.tanθ
B.cotθ
C.tan2θ
D.cot2θ
PICELISR 1年前 已收到1个回答 举报

天若寒 花朵

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解题思路:由于落地速度与水平方向的夹角已知,假设末速度为v,则可以速度的合成求出平抛的初速度,得到初位置的高度,表示出初始的动能与势能,从而得出结果.

物体做平抛运动,假设落地速度大小为v,由于落地的速度方向与水平方向的夹角为θ,
故水平分速度为:vx=vcosθ,竖直分速度为:vy=vsinθ,
由于平抛运动的水平分运动为匀速直线运动,故:v0=vx=vcosθ
由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,故高度为:h=

v2y
2g=
v2sin2θ
2g,
抛出时的动能为:Ek0=[1/2]mv02=[1/2]mv2cos2θ.
抛出时势能为:Ep0=mgh=[1/2]mv2sin2θ.
抛出时物体的动能与重力势能之比为Ek0:Ep0=cot2θ.故D正确;
故选:D.

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;平抛运动.

考点点评: 本题关键根据末速度的大小和方向,结合平抛运动的规律,求解出抛出时的动能和势能的表达式,再求得比值.

1年前

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