Question

13．如圖所示，兩個(gè)物體以相同大小的初速度從O點(diǎn)同時(shí)分別向x軸正、負(fù)方向水平拋出，他們的軌跡恰好滿足拋物線方程y=$\frac{{x}^{2}}{k}$，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 物體被拋出時(shí)的初速度為$\sqrt{\frac{kg}{2}}$
• B． 物體被拋出時(shí)的初速度為$\sqrt{2kg}$
• C． 兩物體拋出后，經(jīng)時(shí)間$\sqrt{\frac{k}{2g}}$，兩物體速度垂直
• D． 兩物體拋出后，經(jīng)時(shí)間t二者與o點(diǎn)所構(gòu)成的三角形面積為$\sqrt{\frac{2kg}{4}}$gt³

Answer 1

分析 本題的關(guān)鍵是根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律寫出水平位移x與豎直方向位移y方向的表達(dá)式，然后消去時(shí)間t整理出y與x的函數(shù)表達(dá)式，再與給出的拋物線方程對(duì)比即可求解；根據(jù)上題求出的初速度代入水平位移的表達(dá)式x，然后根據(jù)三角形面積公式求解即可．

解答 解：A、設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)有：
x=v₀t，y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
整理可得：y=$\frac{g}{2{{v}_{0}}^{2}}{x}^{2}$，再與拋物線方程y=$\frac{1}{k}{x}^{2}$比較可得：${v}_{0}=\sqrt{\frac{kg}{2}}$，故A正確，B錯(cuò)誤．
C、經(jīng)過(guò)時(shí)間t后兩物體在同一水平線上，二者沿豎直方向的分速度：
${v}_{y}=gt=\sqrt{\frac{k}{2g}}$
由于此時(shí)v_yyu v₀大小相等，所以兩個(gè)物體的速度的方向與水平方向之間的夾角都是45°，結(jié)合幾何關(guān)系可知，此時(shí)兩個(gè)物體速度的方向相互垂直．故C正確．
D、根據(jù)上面的分析可知，t時(shí)刻應(yīng)有：x=${v}_{0}t=\sqrt{\frac{kg}{2}}t$，y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，經(jīng)時(shí)間t二者與O點(diǎn)所構(gòu)成的三角形面積應(yīng)為：S=2•$\frac{1}{2}xy$，
代入數(shù)據(jù)解得$s=\frac{\sqrt{2kg}}{4}g{t}^{3}$，故D正確．
故選：ACD

點(diǎn)評(píng) 注意軌跡方程的求解方法是：分別寫出x方向與y方向的位移表達(dá)式，然后消去時(shí)間t，再整理出關(guān)于y與x的函數(shù)表達(dá)式即可．