如图所示,物块m1从光滑的斜面上的A点由静止开始运动,与此同时小球m2在C点的正上方h处自由落下,m1途经斜面底端B点后以不变的速率继续在光滑的平面上运动,在C点恰好与自由下落的小球m2相遇,若AB=BC=l,且h=4.5l,不计空气阻力,试求:
(1)两物体经多长时间相遇?
(2)斜面的倾角θ等于多大?
网友回答
解(1)根据自由落体运动的位移时间关系公式,有:;
解得:t=;
(2)设物块在斜面上的加速度为a,由牛顿第二定律,有:mgsinθ=ma;
解得:a=gsinθ;
设物块运动到B点的速度为v,则物块在斜面上的运动时间:
物块在水平面上的运动时间:
又因为t1+t2=t
V=at
故?a=g
得θ=300
答:(1)两物体经时间相遇;
(2)斜面的倾角θ等于30°.
解析分析:(1)根据自由落体运动的位移时间关系公式列式求解即可;
(2)假设斜面坡角θ,根据牛顿第二定律求解出加速度,然后根据运动学公式求解出时间,与自由落体运动的时间相等,联立求解.
点评:本题是自由落体运动、牛顿第二定律、运动学公式的综合运用问题,关键抓住等时性,不难.