Question

4．如圖所示，小強把質(zhì)量為200g的石塊從20m高處以30°角斜向上方拋出，初速度是v₀=5m/s．小強通過定量計算得出了石塊落地時的速度大小，請你幫他探究這個落地速度與下列哪些量有關(guān)（　　）（不考慮阻力）
（1）石塊的質(zhì)量  
（2）石塊初速度的大小
（3）石塊初速度的仰角 
（4）石塊拋出時的高度．

• A． （1）（4）
• B． （2）（4）
• C． （1）（2）（4）
• D． （2）（3）（4）

Answer 1

分析 重力做正功，物體的重力勢能就減小，減小的重力勢能等于物體重力做的功的大小，重力做負功時，物體的重力勢能就增加，增加的重力勢能等于物體重力做的負功的大小．石塊的機械能守恒，根據(jù)機械能守恒可以直接求得結(jié)果．

解答 解：從拋出到落地，根據(jù)機械能守恒定律：$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}+mgh=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
求出石塊落地速度：$v=\sqrt{{v}_{0}^{2}+2gh}$
從公式中可看出，物體落地時的速度與物體拋出時的初速度以及石塊的高度有關(guān)，與物體的質(zhì)量和初速度的仰角無關(guān)．故選項B正確．
故選：B

點評 本題考查了功能的轉(zhuǎn)化關(guān)系，知道只有重力做功的情況下，物體的機械能守恒；直接由機械能守恒列式求解即可．