Question

10．如图所示，AB为斜面，BC为水平面．从A点以水平速度v向右抛出小球时，其落点与A点的水平距离为s₁；从A点以水平速度3v向右抛出小球时，其落点与A点的水平距离为s₂．不计空气阻力，则s₁：s₂可能为（　　）

• A． 1：3
• B． 1：8
• C． 1：12
• D． 1：24

Answer 1

分析 因为不知道小球的具体落地点，所以可分三种情况进行讨论：①两次小球都落在水平面BC上；②两次小球都落在斜面AB上；③第一次落在斜面AB上，第二次落在水平面BC上．再根据平抛运动的规律即可求解．

解答 解：本题可分三种情况进行讨论：
①若两次小球都落在BC水平面上，则下落的高度相同，所以运动的时间相同，由x=v₀t知，水平距离之比等于水平初速度之比为 s₁：s₂=1：3；
②若两次小球都落在斜面AB上，设斜面倾角为θ，则有在沿斜面垂直的方向上（注意这只是一个分运动），小球作自由落体运动，设运动的时间分别为t₁和t₂，则：
由tanθ=$\frac{y}{x}$=$\frac{\frac{1}{2}g{t}^{2}}{{v}_{0}t}$=$\frac{gt}{2{v}_{0}}$，得 t=$\frac{2{v}_{0}tanθ}{g}$，可得 t₁：t₂=v：3v=1：3
水平位移为 s=v₀t，可得s₁：s₂=1：9．
③若第一次落在斜面AB上，第二次落在水平面BC上，根据平抛运动的基本规律可知其水平位移比值在1：3到1：9之间．故A、B是可能的，C、D不可能．
故选：AB

点评 本题属性条件不明，要分三种情况进行讨论，然后根据平抛运动相关知识解题，对同学们分析问题的能力要求较高，很多同学不能考虑全面．