=mgR+×3mv2,A落地后B将以v做竖直上抛运动,即有mv2=mgh,解得h=R.则B上升的高度为R+R=R,故选项C正确.【答案】 C
10.如图,把一根内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状,且竖直放置,管口A竖直向上,管口B水平向左,一小球从管口A的正上方h1高处自由落下,经细管恰能到达细管最高点B处.若小球从A管口正上方h2高处自由落下,进入A管口运动到B点后又从空中飞落进A口,则h1∶h2为( )
A.1∶1 B.2∶3
C.4∶5 D.5∶6
【解析】 当小球从管口A的正上方h1高处自由落下,到达细管最高点B处时的速度为零,则根据机械能守恒定律有(取管口A的位置重力势能为零),mgh1=mgR,解得h1=R;当从A管口正上方h2高处自由落下时,根据平抛运动规律有R=vBt,R=gt2,解得vB= ,根据机械能守恒定律有mgh2=mgR+mv,解得h2=5R/4,故h1∶h2=4∶5.
【答案】 C
11.如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经3.0 s落到斜坡上的A点.已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m=50 kg.不计空气阻力.(取sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g=10 m/s2)求:
(1)A点与O点的距离L.
(2)运动员离开O点时的速度大小.
(3)运动员落到A点时的动能.
【解析】 (1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有
h=Lsin θ=gt2,
得A点与O点的距离L==75 m.
(2)设运动员离开O点的速度为v0,运动员在水平方向做匀速直线运动,即Lcos θ=v0t,得v0==20 m/s.
(3)取A点所在水平面为零势能面,由机械能守恒定律得运动员落到A点时的动能EkA=mgh+mv=32 500 J.