Question

14．取水平地面為重力勢能零點，一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其重力勢能恰好是其動能的3倍．不計空氣阻力，該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為（　�。�

• A． 30°
• B． 45°
• C． 60°
• D． 75°

Answer 1

分析 根據(jù)機(jī)械能守恒定律，以及已知條件：拋出時重力勢能恰好是其動能的3倍，分別列式即可求出落地時速度與水平速度的關(guān)系，從而求出物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角．

解答 解：設(shè)拋出時物體的初速度為v₀，物塊離地的高度為h，物塊落地時的速度大小為v，方向與水平方向的夾角為α．
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$+mgh=$\frac{1}{2}$mv²
據(jù)題有：3×$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=mgh
聯(lián)立解得：v=2v₀；
則 cosα=$\frac{{v}_{0}}{v}$=$\frac{1}{2}$
得 α=60°
故選：C

點評 解決本題的關(guān)鍵會熟練運(yùn)用機(jī)械能守恒定律處理平拋運(yùn)動，并要掌握平拋運(yùn)動的研究方法：運(yùn)動的分解．