
高中物理试题 要详细解答过程 谢谢~
将重力加速度分解为沿斜面水平x方向以及沿斜面垂直y方向,斜面倾角为a,AB沿斜面长度为L,那么x方向上,作一个竖直上抛运动,初速度为vsina加速度为-gcosa,y方向上作初速度为vcosa,加速度为gsina的匀加速直线运动。
由于仅仅取P点作为判断依据,故不用列写复杂的方程;
P点处y方向的速度显然为零。相当于竖直上抛的最高点,在A到P点和P到B点由于y方向加速度相同,所走y方向的路程样,相当于竖直上抛物体经过同一水平面,上升和下降路程相同位移和为零,速度大小相同方向相反,故所用时间是相等的。故A应该先选上。
x方向上,假设两个阶段用的时间都是t0,根据2bs=Vt^2-Vo^2,b为加速度,s为x方向位移以及Vt=Vo+bt,得到s=0.5(Vt+Vo)t=V‘t=(Vo+a*0.5t)]t(V’是x方向平均速度同时也是整个运动时间段的中间时刻的速度), 该式是匀变速直线运动的诱导关系式,如果将s变为0.5s,即x方向上的中间位移点,则as=V^2-Vo^2,V为中点位移处速度,得到V^2=Vt^2+Vo^2, 该式也是匀变速直线运动的诱导关系式,又由基本不等式a+b)^2<=2*(a^2+b^2),故V‘<=V(Vt=Vo时才取=,显然这里不等),说了这么多其实就是证明一个很有用的结论,位移中点处的速度大于整段位移的平均速度(匀减速时刚好相反),根据该规律可推出位移中点(即一半位移)大于时刻中点的位移,在图中做AB线段的垂直平分线,该线至AB距离相等,但是时刻中点显然在该线的上侧,靠近A而原理B,随意做一个这样的点,连AP,PB,则AP长度<PB长度。加选D。最终应该选AD。
其实上面做法麻烦了些,只要推出P点前后时间时间相等。画一个匀加速直线运动速度---时间曲线,就可以很容易得到2中所述结论。绕了一个大圈就是因为图形在这里不太好画。
对位移的夹角的正切tanθ =y/x=(gt1^2/2)/v0t1=gt1/2v0
对P点速度方向有tanθ =vy/vx=gt2/v0
所以gt1/2v0=gt2/v0
t1=2t2
所以A--P和P--B所用的时间相等,都是t1/2. A正确。B错误。
画出平抛运动的轨迹可见,A--P和P-B的路程相等。 C正确。D错误。