问题 问答题

如图所示,光滑斜面的倾角为θ=370,一小球a从斜面的底端正上方高为h=11m处水平向右抛出,初速度v0=8m/s.另有一小物块b某时刻从斜面上P由静止开始下滑,球a运动一段时间落在斜面上的Q点,此时物块b也正好运动到Q点(即它们相遇).已知PQ的距离L=12m.求:

(1)球a做平抛运动的时间t与Q点到斜面底端的距离s;

(2)b开始运动到a被抛出之间的时间差.

答案

(1)对小球a:做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,则有

竖直方向:H=

1
2
gt2

水平方向:x=v0t,

根据几何关系得 tanθ=

h-H
x

联立解得:t=1s(另一负值舍去)

Q点到斜面底端的距离:s=

v0t
cosθ
=
8×1
0.8
m=10m

(2)小球b做匀加速运动,加速度为a=gsinθ,根据运动学公式有:

L=

1
2
a
t2b

联立解得:tb=2s

故b开始运动到a被抛出之间的时间差:△t=tb-t=1s.

答:(1)球a做平抛运动的时间t是1s,Q点到斜面底端的距离s是10m;

(2)b开始运动到a被抛出之间的时间差是1s.

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