问题
问答题
如图所示,长度为L、倾角θ=30°的斜面AB,在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2,小球2垂直撞在斜面上的位置P,小球1也同时落在P点.求两球平抛的初速度v1、v2和下落的高度h.

答案
设运动时间为t、小球1和2的初速度为v1和v2、B球下落高度为h,小球1做平抛运动落在斜面上,有tanθ=
,y1 x1
又x1=v1t,y1=
gt2,1 2
解得tan θ=
①gt 2v1
小球2垂直撞在斜面上,有tanθ=
,即tanθ=v2 vy
②v2 gt
根据几何关系有x1+x2=Lcosθ,即(v1+v2)t=Lcosθ ③
联立①②得v2=2v1tan2θ ④,
联立①③得2v1(v1+v2)tan θ=gLcosθ ⑤
联立④⑤解得v1=3 2
、v2=gL 5
,gL 5
代入③解得t=3L 5g
则下落高度h=y1=
gt2=1 2
g(1 2
)2=0.3L.3L 5g
答:两球平抛的初速度v1=3 2
、v2=gL 5
,BD间距离h为0.3L.gL 5