选择题6.0分
物理

4.正方体空心框架ABCD-A1B1C1D1下表面在水平地面上,将可视为质点的小球从顶点A

在∠BAD所在范围内(包括边界)沿不同的水平方向分别抛出,落点都在△B1C1D1平面内(包括边界)。不计空气阻力,以地面为重力势能参考平面。则下列说法正确的是()

A

小球初速度的最小值与最大值之比是1 :

B

落在C1点的小球,运动时间最长

C

落在B1D1线段上的小球,落地时机械能的最小值与最大值之比是1 :2

D

轨迹与AC1线段相交的小球,在交点处的速度方向都相同

正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

A、小球落在A1C1线段中点时水平位移最小,落在C1时水平位移最大,由几何关系知水平位移的最小值与最大值之比是1:2,由x=v0t,t相等得小球初速度的最小值与最大值之比是1:2,故A错误.

B、小球做平抛运动,由h=得 t=,下落高度相同,平抛运动的时间相等,故B错误.

C、落在B1D1线段中点的小球,落地时机械能的最小,落在B1D1线段上D1或B1的小球,落地时机械能的最大.设落在B1D1线段中点的小球初速度为v1,水平位移为x1.落在B1D1线段上D1或B1的小球初速度为v2.水平位移为x2.由几何关系有 x1:x2=1:,由x=v0t,得:v1:v2=1:

考查方向

机械能守恒定律的应用

解题思路

小球做平抛运动,水平分运动为匀速直线运动,竖直分运动为自由落体运动.运动时间由下落的高度决定.由分位移公式求初速度.由机械能守恒定律研究落地时机械能

易错点

本题的关键要掌握平抛运动的研究方法,掌握分位移公式,D项也可以根据作为结论记住.

知识点

平抛运动 机械能守恒定律