问题 问答题

将一小球从倾角为θ的斜面上的P点水平抛出,落到斜面上的Q点,已知PQ间的长度为L,则求:

(1)初速度v0为多大?

(2)小球落到Q点的速度的大小和方向?

(3)若减少小球水平抛出的初速度,小球落到斜面上时速度与斜面的夹角α将如何变化?(只要写出结论即可)

答案

(1)小球做平抛运动,根据分位移公式,有

Lcosθ=v0t

Lsinθ=

1
2
gt2

联立解得:t=

cos2θ
2g
gLsinθ
2

v0=

gL
2sinθ
cosθ;

(2)小球落到Q点时,水平分速度为:vx=v0=

gL
2sinθ
cosθ

竖直分速度为:vy=gt=

cos2θ
2
gLsinθ
2

故合速度为:v=

v2x
+
v2y
=
gL(1+3sin2θ)
2sinθ

速度偏转角正切:tanα=

vy
vx
=
gt
v0

位移偏转角正切:tanθ=

y
x
=
1
2
gt2
v0t 
=
gt
2v0

故tanα=2tanθ;

(3)由于tanα=2tanθ,故小球落到斜面上时速度与斜面的夹角α将不变;

答:(1)初速度v0

gL
2sinθ
cosθ;

(2)小球落到Q点的速度的大小为

gL(1+3sin2θ)
2sinθ
,方向与水平方向成α角,其中tanα=2tanθ.

(3)若减少小球水平抛出的初速度,小球落到斜面上时速度与斜面的夹角α不变.

判断题
单项选择题