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3.如图所示,水平地面上有一坑,其竖直截面为半圆,ab为沿水平方向的直径,O为球心,若在a点以某一初速度沿ab方向抛出一小球,小球击中坑壁,不计空气阻力,则(  )
A.小球的初速度越大,在坑中运动的时间一定越长
B.小球的初速度不同,在坑中的运动时间可能相同
C.小球与坑壁相撞时速度方向的反向延长线可能过O点
D.小球与坑壁相撞时速度方向的反向延长线不可能过O点

分析 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据高度比较运动的时间.

解答 解:A、平抛运动的时间由高度决定,与水平初速度无关,初速度大时,与半圆接触时下落的距离不一定比速度小时下落的距离大.则初速度大的运动时间不一定长.初速度不同时,可能下降的高度相同,则运动的时间可能相同,故A错误,B正确.
C、若小球落到半圆形轨道的瞬间,速度方向沿半径方向,则速度方向与水平方向的夹角是位移方向与水平方向夹角的2倍.因为同一位置速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍,两者相互矛盾,则小球的速度方向不会沿半径方向.故C错误,D正确.
故选:BD.

点评 掌握平抛运动的特点,知道平抛运动的时间由高度决定,与水平初速度无关.

练习册系列答案
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