(2011?黃浦區(qū)一模)兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B,分別從水平地面上O點(diǎn)正上方高度分別為L(zhǎng)和3L處水平拋出,恰好擊中距離O點(diǎn)2L的地面上同一目標(biāo),空氣阻力不計(jì).以地面為零勢(shì)能面,兩小球拋出時(shí)的初速度大小之比vA:vB=
3
:1
3
:1
,落地時(shí)的機(jī)械能之比EA:EB
3:5
3:5
分析:平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可求解,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒.
解答:解:平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),所以
L=
1
2
gtA2

解得:tA=
2L
g

3L=
1
2
gtB2

解得:tB=
6L
g

在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),
所以vA=
2L
tA
=
2gL

vB=
2L
tB
=
2
3
gL

所以vA:vB=
3
:1

以水平面為零勢(shì)能面,則A球剛拋出時(shí)的機(jī)械能為:EA=
1
2
mvA2+mgL
=2mgL,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒,所以落地時(shí)的機(jī)械能也為2mgL,
B球剛拋出時(shí)的機(jī)械能為EB=
1
2
mvB2+3mgL=
10
3
mgL
,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒,所以落地時(shí)的機(jī)械能也為
10
3
mgL

所以落地時(shí)的機(jī)械能之比EA:EB為3:5
故答案為:
3
:1
,3:5
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),兩運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)若所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B′,通過(guò)額定功率Pm的小電動(dòng)機(jī)對(duì)金屬棒施加沿斜面向上的牽引力,使其從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t1電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率,此后電動(dòng)機(jī)功率保持不變.金屬棒運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖(c)所示.求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大。
(3)若金屬棒處在某磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定的磁場(chǎng)中,運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的速度為v,在D位置(未標(biāo)出)處突然撤去拉力,經(jīng)過(guò)時(shí)間t2棒到達(dá)最高點(diǎn),然后沿軌道返回,在達(dá)到D位置前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),其速度大小為
15
v
,求棒在撤去拉力后所能上升的最大高度.

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