取水平地面為重力勢能參考平面．一物體從某一高度水平拋出，已知物體落地時的速度方向與水平初速度方向的夾角為60°...

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問題詳情：

取水平地面為重力勢能參考平面．一物體從某一高度水平拋出，已知物體落地時的速度方向與水平初速度方向的夾角為60°，不計空氣阻力，則拋出時物體的重力勢能與它的動能之比為（）

A． 3：1 B． 1：3 C．：1 D． 1：

【回答】

考點：機械能守恆定律．

專題：機械能守恆定律應用專題．

分析：由於落地速度與水平方向的夾角已知，假設末速度為v，則可以求出平拋的初速度和初位置的高度，表示出動能與勢能，從而得出結果．

解答：解：物體做平拋運動，假設落地速度為v，由於落地的速度方向與水平方向的夾角為α，故

水平分速度為：

v0=vx=vcosα

豎直分速度為：

vy=vsinα

由於平拋運動的水平分運動為勻速直線運動，

故v0=vx=vcosα

由於平拋運動的豎直分運動為自由落體運動，

故高度為：h=

拋出時的動能為：Ek0=mv02=

拋出時的勢能為：Ep0=mgh=mv2sin2α

因而動能與勢能之比為，故B正確．

故選：B

點評：本題關鍵根據末速度的大小和方向，求解出拋出時的動能和勢能的表達式，再求得比值即可，難度適中．

知識點：機械能守恆定律

題型：選擇題

Tags：拋出物體初速度重力勢能夾角

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