• 以初速为v0,射程为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道.一物体由静止开始从轨道顶端滑下,当其到达轨道底部时,物体水平方向速度大小为( )试题及答案-单选题-云返教育

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      以初速为v0,射程为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道.一物体由静止开始从轨道顶端滑下,当其到达轨道底部时,物体水平方向速度大小为(  )

      试题解答


      D
      解:由平抛运动规律知:
      水平方向:s=v
      0t,
      竖直方向:h=
      1
      2
      gt2
      解得轨道的高度为:h=
      gs2
      2v
      2
      0

      当物体沿轨道下滑时,只有重力做功,机械能守恒,
      由机械能守恒定律得:
      1
      2
      mv2=mgh,
      解得物体到达轨道底部时的速率为:v=
      gs
      v0

      设θ是轨道的切线与水平方向的夹角,即为平抛运动末速度与水平方向的夹角,
      α是平抛运动位移方向与水平方法的夹角,根据平抛运动的结论有:tanθ=2tanα,
      tanα=
      h
      s
      =
      gs
      2v
      2
      0
      ,所以tanθ=
      gs
      v
      2
      0
      ,由三角函数基本关系式得:cosθ=
      v
      2
      0
      (gs)2+(v
      2
      0
      )2

      则把cosθ代入水平方向速度大小的关系式v
      x=vcosθ得:Vx=
      gsv0
      v
      4
      0
      +g2s2

      故选:D.
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