问题 问答题

如图所示,ABC是固定的倾角为θ的斜面,在其顶端A点,有一个小球以v0的初速度水平飞出(不计空气阻力),恰好落在其底端C点.已知重力加速度为g,求:

(1)小球经过多长时间离斜面最远?

(2)斜面的长度为多少?

答案

由物体的运动轨迹可以知道,物体离斜面的距离先变大在减小,当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大,

由几何关系可知此时水平速度方向和竖直速度方向的夹角为θ,

则:tanθ=

vy
vx

又因为vx=v0,vy=gt

解得:运动的时间t=

vy
g
=
v0tanθ
g

(2)小球从A运动到C的过程,有:

x=v0t′

y=

1
2
gt2

tanθ=

y
x

由以上三式解得t′=

2v0tanθ
g

则,x=

2v02tanθ
g

所以,根据几何关系得AC=

x
cosθ
=
2v02tanθ
gcosθ

答:(1)小球经过

v0tanθ
g
的时间离斜面最远.

(2)斜面的长度为

2v02tanθ
gcosθ

单项选择题
单项选择题