Question

如圖5-2-16所示,質量相等的A、B兩物體在同一水平線上,當A物體被水平拋出的同時,B物體開始自由下落(空氣阻力忽略不計),曲線AC為A物體的運動軌跡,直線BD為B物體的運動軌跡,兩軌跡相交于O點,則兩物體(    )

圖5-2-16

A.經O點時速率相等                            B.在O點相遇

C.在O點時具有的機械能一定相等          D.在O點時重力的功率一定相等

Answer 1

解析：A物體做平拋運動,B物體做自由落體運動,根據運動合成和分解的知識可得,A在豎直方向的分運動為自由落體運動,因此在O點時,A、B所用時間相同,表明二者相遇,故B選項正確.此時A物體在豎直方向的分速度和B物體的速度相等,但A的速度為豎直方向分速度和水平方向分速度的矢量合,因此A選項錯誤.到O點時二者下落高度相同,故重力做功相等,但二者初動能不同,根據動能定理W=E_k2-E_k1可知,A、B在O點的動能不同,C選項錯誤.在O點時重力做功功率P=mgvcosθ,θ為速度和重力之間的夾角.則對A物體有vcosθ=v_y(v_y為A物體在豎直方向的分速度),而A物體在豎直方向的分速度和B物體的速度相等,故在O點時重力兩物體做功的功率相等,D選項正確.

答案：BD