问题 选择题

如图所示,几条足够长的光滑直轨道与水平面成不同角度,从P点以大小不同的初速度沿各轨道发射小球,若各小球恰好在相同的时间内达到各自的最高点,则各小球最高点的位置(  )

A.在同一水平线上

B.在同一竖直线上

C.在同一圆周上

D.在同一抛物线上

答案

建立如图所示的直角坐标系,设小球在任一斜面上最高点的坐标为(x,y),根据牛顿第二定律得到

  小球在此斜面上加速度的大小为

   a=g

x
x2+y2

由运动学公式得:小球在斜面上运动的位移为:

x2+y2
=
1
2
at2
联立得到:
x2+y2
=
1
2
x
x2+y2
•t2

得到,2x2+2y2-gt2x=0,

式中a、t是定值,根据数学知识得知,此方程是圆.所以各小球最高点的位置在同一圆周上.

故选C

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