问题 计算题

(15分)

如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临 * * 台的一倾角为的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差,重力加速度,求

(1)小球水平抛出的初速度是多少?

(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?

(3)若斜面顶端高,则小球离开平台后经过多长时间t到达斜面底端?

答案

(1)vy = 4m/s,v0 =" 3m/s" (2)1.2m (3)2.4s

(1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,所以vy = v0tan53°

vy2 =" 2gh"

代入数据,得vy = 4m/s,v0 =" 3m/s"

(2)由vy = gt1得t1 =" 0.4s"

s =v0t1 =" 3×0.4m" = 1.2m 

(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a =

初速度 = 5m/s

      

=vt2 + at22

代入数据,整理得  4t22 + 5t2 - 26 = 0

解得 t2 =" 2s" 或t2 = s(不合题意舍去)

所以t = t1 + t2 = 2.4s

本题考查平抛运动规律的应用,根据沿斜面进入,可判断此时速度方向,把速度分解到水平和竖直两个方向,即可求得水平分速度和竖直分速度,在斜面由牛顿第二定律求出加速度,根据运动学公式求解

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