1. (2021·保山模拟)饲养员在池塘边堤坝边缘A处以水平速度v0往鱼池中抛掷鱼饵颗粒。堤坝截面倾角为53°。坝顶离水面的高度为5 m,g取10 m/s2,不计空气阻力(sin53°=0.8,cos53°=0.6),下列说法正确的是( )
A.若平抛初速度v0=5 m/s,则鱼饵颗粒会落在斜面上
B.若鱼饵颗粒能落入水中,平抛初速度v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角越小
C.若鱼饵颗粒能落入水中,平抛初速度v0越大,从抛出到落水所用的时间越长
D.若鱼饵颗粒不能落入水中,平抛初速度v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小
【解析】选B。鱼饵颗粒落到水面的时间t== s=1 s,刚好落到水面时的水平速度为v== m/s=3.75 m/s<5 m/s,当平抛初速度v0=5 m/s时,鱼饵颗粒不会落在斜面上,A错误;由于落到水面的竖直速度vy=gt=10 m/s,平抛初速度越大,落水时速度方向与水平面的夹角越小,B正确;鱼饵颗粒抛出时的高度一定,落水时间一定,与初速度v0无关,C错误;设颗粒落到斜面上时位移方向与水平方向夹角为α,则α=53°,tan α===,即=2tan53°,可见,落到斜面上的颗粒速度与水平面夹角是常数,即与斜面夹角也为常数,D错误。
【加固训练】
(多选)如图甲是古代一种利用抛出的石块打击敌人的装置,图乙是其工作原理的简化图。将质量为m=10 kg的石块装在距离转轴L=4.8 m的长臂末端口袋中。发射前长臂与水平面的夹角α=30°。发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止,石块靠惯性被水平抛出。若石块落地位置与抛出位置间的水平距离为s=19.2 m。不计空气阻力,g取10 m/s2,则 ( )
A.石块被抛出瞬间速度大小为12 m/s
B.石块被抛出瞬间速度大小为16 m/s
C.石块落地瞬间速度大小为20 m/s
D.石块落地瞬间速度大小为16 m/s
【解析】选B、C。石块平抛运动的高度:h=L+Lsin30°=7.2 m,而h=gt2,解得:t== s=1.2 s,则石块抛出时的速度大小:v0== m/s=16 m/s,故选项A错误,B正确;石块落地时竖直方向上的分速度:vy== m/s=12 m/s,则落地时的速度大小:v=\s\up1(20= m/s=20 m/s,故选项C正确、D错误。