问题 选择题

如图所示,在2011年12月17日全国自由式滑雪比赛中,我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示,若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则(  )

A.如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同

B.不论v0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的

C.运动员落到雪坡时的速度大小是

v0
cosθ

D.运动员在空中经历的时间是

2v0cotθ
g

答案

A、B、D、设在空中飞行时间为t,运动员在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动;

运动员竖直位移与水平位移之比:

y
x
=
1
2
gt2
v0t
=
gt
2v0
=tanθ,则有飞行的时间t=
2v0tanθ
g

运动员落到雪坡时竖直方向的速度大小为:vy=gt=2v0tanθ

设此时运动员的速度与方向水平的夹角为α,则tanα=

vy
v0
=2tanθ,可见α与初速度v0无关,初速度不同,但运动员落到雪坡时的速度方向相同,故AD错误、B正确.

C、运动员落回雪坡时的速度大小:v=

v0
cosα
v0
cosθ
,故C错误;

故选:B.

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