如图所示,在倾角为θ的斜面顶端P以速度V0水平抛出一个小球,最后落在斜面上Q点.求(1)小球在空中运

发布时间:2021-02-17 11:07:33

如图所示,在倾角为θ的斜面顶端P以速度V0水平抛出一个小球,最后落在斜面上Q点.求(1)小球在空中运动的时间以及P、Q间的距离.(2)小球抛出多长时间后离开斜面的距离最大?最大距离是多少?

网友回答

沿斜面的分速度:v1=vo*cosθ
垂直斜面的分速度:v2=vo*sinθ
沿斜面的分加速度:a1=gsinθ
垂直斜面的分加速度:a2=gcosθ
设经时间t小球离斜面的距离达最大:t=v2/a2=vo*sinθ/(gcosθ)=votanθ/g
最大距离为:s2=1/2a2t^2=vo^2(sinθ)^2/(2gcosθ)
落到斜面上时,小球沿斜面方向上移动的距离为:
s1=v1t+1/2a1t^2=(vo^2sinθ/2g)[2+(tanθ)^2]
======以下答案可供参考======
供参考答案1:
(1)设PQ间的距离是L,小球在空中运动时间是 T
则 L* cosθ=V0 * T (水平分运动)
  L* sinθ=g * T^2 / 2 (竖直分运动)
消去时间 T ,得 L=2*V0^2 * sinθ / [ g* (cosθ)^2]
(2)将小球的合运动(平抛)正交分解在平行斜面方向与垂直斜面方向的两个分运动。
则 平行斜面分运动的初速是 V0x=V0 * cosθ,加速度是 ax=g* sinθ
  垂直斜面分运动的初速是 V0y=V0 * sinθ,加速度是 ay=g* cosθ
设小球抛出时间 t 时,平行斜面方向的分位移是 X ,竖直斜面方向的分位移是 Y
则 X=V0x * t+(ax * t^2 / 2)  (以平行斜面向下为该分运动的正方向)
  Y=V0y * t-(ay * t^2 / 2)  (以垂直斜面向上为该分运动的正方向)
显然,在垂直斜面分运动中,
分位移是  Y=V0 * sinθ* t -( g* cosθ * t^2 / 2)=-( g* cosθ / 2)* t^2+(V0 * sinθ)* t
可见,当 t=-(V0 * sinθ)/ {2 * [ -( g* cosθ / 2)]}=V0 * sinθ / ( g* cosθ) 时,Y有最大值
即 小球抛出 t=V0 * sinθ / ( g* cosθ) 的时间时离开斜面的距离最大。
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!