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=

1
2
gt2

     解得tan θ=

gt
2v1
     ①

    小球2垂直撞在斜面上,有tanθ=

v2
vy
,即tanθ=
v2
gt
     ②

    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
gL
5
、v2=
gL
5

    代入③解得t=

3L
5g

    则下落高度h=y1=

1
2
gt2=
1
2
g(
3L
5g
)
2
=0.3L.

答:两球平抛的初速度v1=

3
2
gL
5
、v2=
gL
5
,BD间距离h为0.3L.

单项选择题
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