问题 多选题

如图,质量相同的三个小球从足够长的斜面上同一点O分别以初速度v1、v2、v3水平抛出,落在斜面上的位置分别是A、B、C,已知OA=AB=BC,空气阻力不计,则(  )

A.v1:v2:v3=1:2:3

B.飞行时间之比为1:

2
3

C.落到斜面时的动能之比为1:2:3

D.飞行过程中动能增量之比为1:

2:
3

答案

设物体的初速度为v0,O点到斜面落点的长度为L,斜面的倾角为θ.

则tanα=

y
x
=
1
2
gt2
v0t
=
gt
2v0
,得t=
2v0tanθ
g

则有L=

x
cosθ
=
v0t
cosθ
=
2
v20
tanθ
cosθ
,②

θ一定,则得到L∝

v20

小球落在斜面上速度平方为v2=

v20
+(gt)2=
v20
(1+2tan2θ)

落到斜面时的动能为Ek=

1
2
mv2=
1
2
m
v20
(1+2tan2θ)

由题,OA=AB=BC,则v1:v2:v3=1:

2
3

由①得,飞行时间之比为t1:t2:t3=v1:v2:v3=1:

2
3

由③得,落到斜面时的动能之比为1:2:3.

根据动能定理得,飞行过程中动能增量△Ek=mgLsinθ=2mg

v20
tan2θ∝
v20

得飞行过程中动能增量之比为1:2:3.

故选BC

判断题
单项选择题