從某一高處水平拋出一個(gè)物體,物體著地時(shí)的速度方向與水平方向成θ角.不計(jì)空氣阻力,取地面為重力勢(shì)能的參考平面.則物體拋出時(shí)的動(dòng)能與重力勢(shì)能之比為(  )
A、sin2θB、cos2θC、tan2θD、1/tan2θ
分析:由于落地速度與水平方向的夾角已知,假設(shè)末速度為v,則可以求出平拋的初速度和初位置的高度,表示出動(dòng)能與勢(shì)能,從而得出結(jié)果.
解答:解:物體做平拋運(yùn)動(dòng),假設(shè)落地速度為v,由于落地的速度方向與水平方向的夾角為α,故
水平分速度為:
v0=vx=vcosα
豎直分速度為:
vy=vsinα
由于平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),
故v0=vx=vcosα
由于平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),
故高度為:h=
vy2
2g
=
v2sin2α
2g

拋出時(shí)的動(dòng)能為:Ek0=
1
2
mv02=
mv2cos2α
2

拋出時(shí)的勢(shì)能為:Ep0=mgh=
1
2
mv2sin2α
因而動(dòng)能與勢(shì)能之比為
1
tan2α

故選:D.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵根據(jù)末速度的大小和方向,求解出拋出時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能的表達(dá)式,再求得比值即可.
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(1)小物塊的拋出點(diǎn)和A點(diǎn)的高度差;
(2)為了讓小物塊不離開軌道,并且能夠滑回傾斜軌道AB,則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件.
(3)要使小物塊不離開軌道,并從水平軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件.

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求:
(1)物塊的拋出點(diǎn)和A點(diǎn)的高度差;
(2)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大;
(3)物塊離開D點(diǎn)后會(huì)從空中返回到圓軌道和斜面,在此后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中;物塊通過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的最小壓力為多大?

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質(zhì)量為m的小球從某一高處水平拋出,其初速度為,落地時(shí)速度為,不計(jì)空氣阻力,求
(1)小球在空中飛行的時(shí)間(2)小球拋出點(diǎn)離地的高度。

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