Question

15．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的小物塊從高h(yuǎn)=0.05m的坡面頂端由靜止釋放，滑到水平臺(tái)上，滑行一段距離后，從邊緣O點(diǎn)水平飛出，擊中平臺(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)．現(xiàn)以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，擋板的形狀滿足方程y=x²-6（單位：m），不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，g=10m/s²，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 小物塊從水平臺(tái)上O點(diǎn)飛出的速度大小為2m/s
• B． 小物塊從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為l s
• C． 小物塊剛到P點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值等于5
• D． 小物塊剛到P點(diǎn)時(shí)速度的大小為10 m/s

Answer 1

分析 對(duì)小物塊由動(dòng)能定理可以求出物塊的速度，物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，抓住y和x的函數(shù)關(guān)系，求出水平位移和豎直位移，從而求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合平行四邊形定則求出P點(diǎn)的速度大小和方向．

解答 解：A、根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh=$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$，解得小物塊從水平臺(tái)上O點(diǎn)飛出的速度${v}_{0}=\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×0.05}m/s=1m/s$，故A錯(cuò)誤．
B、小物塊從O點(diǎn)水平拋出做平拋運(yùn)動(dòng)，
豎直方向：y=-$\frac{1}{2}$gt²，
水平方向：x=v₀t，
解得：y=-5x²；
又有：y=x²-6，
聯(lián)立解得：x=1m，y=-5m，
根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，t=$\sqrt{\frac{2×5}{10}}s=1s$，故B正確．
C、到達(dá)P點(diǎn)豎直分速度v_y=gt=10×1m/s=10m/s，根據(jù)平行四邊形定則知，$tanα=\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}=\frac{10}{1}=10$，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)平行四邊形定則知，P點(diǎn)的速度${v}_{P}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}=\sqrt{1+100}$m/s=$\sqrt{101}$m/s，故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求速度與坐標(biāo)問(wèn)題，分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、應(yīng)用動(dòng)能定理與平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可正確解題．