Question

5．半圓形軌道豎直放置，在軌道水平直徑的兩端，分別以速度v₁、v₂水平拋出a、b兩個小球，兩球均落在軌道上的P點，OP與豎直方向所成夾角θ=30°，如圖所示，設(shè)兩球落在P點時速度與豎直方向的夾角分別為α、β，則（　　）

• A． v₂=2v₁
• B． v₂=3v₁
• C． α=3β
• D． tanα=3tanβ

Answer 1

分析 平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)平拋運動水平位移和豎直位移的關(guān)系確定兩小球初速度大小之比．由速度的分解求解tanα與tanβ的關(guān)系．

解答 解：
A、B、設(shè)圓形軌道的半徑為R．則a、b的水平位移為 x₁=R-Rsin30°=0.5R，x₂=R+Rsin30°=1.5R，則x₂=3x₁；
由h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，可知t相同，則由v=$\frac{x}{t}$可知，v₂=3v₁．故A錯誤，B正確．
C、tanα=$\frac{{v}_{1}}{gt}$，tanβ=$\frac{{v}_{2}}{gt}$，v₂=3v₁．則知3tanα=tanβ，故C、D錯誤．
故選：B．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解．