水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落…——2021 高考物理第 2 题答案解析

2021_省自主命题(海南)

2021 海南 第 2 题 单选题 区分题
2021_省自主命题(海南)

2. 水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示,滑梯顶端到末端的高度 $H = 4 . 0 \mathrm { m }$ ,末端到水面的高度 $h = 1 . 0 \mathrm { m }$ 。取重力加速度 $g = 1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ,将人视为质点,不计摩擦和空气阻力。则人的落水点到滑梯末端的水平距离为(  )

A. 4.0m
B. 4.5m
C. 5.0m
D. 5.5m
参考答案

A【解析】【分析】

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力学
难度
区分题

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【答案】A【解析】【分析】

【详解】人从滑梯由静止滑到滑梯末端速度为v,根据机械能守恒定律可知

$$ m g H = \frac { 1 } { 2 } m \nu ^ { 2 } $$

解得

$$ \nu = 4 \sqrt { 5 } \mathrm { m / s } $$

从滑梯末端水平飞出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据 $h = { \frac { 1 } { 2 } } g t ^ { 2 }$ 可知落水时间为$t = { \sqrt { \frac { 2 h } { g } } } = { \sqrt { \frac { 2 \times 1 . 0 } { 1 0 } } } \mathbf { s } = { \sqrt { \frac { 1 } { 5 } } } \mathbf { s }$

水平方向做匀速直线运动,则人的落水点距离滑梯末端的水平距离为

$$ x = \nu t = 4 \sqrt { 5 } \times \sqrt { \frac { 1 } { 5 } } \mathrm { m } = 4 . 0 \mathrm { m } $$

故选 A。

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