题目内容
【题目】如图所示,一足够长倾角为37°的斜面固定在水平地面上,质量为m的小球B从斜面的底端开始以初速度10m/s沿斜面向上运动,与此同时质量为m的小球A在斜面上某点以水平初速度抛出,不计空气阻力。已知小球A落到斜面时恰好与小球B相撞(不考虑二次相撞),此时小球B速率为4m/s,小球B与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2。求:小球A的初速度以及抛出点距地面的高度。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【答案】(1)4.32m;(2)45.6m
【解析】试题分析:(1)若在B上滑时相撞,小球B沿斜面做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得:
mgsin37°+μmgcos37°=ma1
解得:a1=10m/s2,
速率减为v1=4m/s时,有:,,
小球A做平抛运动,竖直方向:y1=gt12,
水平方向:x1=v01t1,,
而V01=4m/s
则H1=y1+s1sin37°=4.32m
(2)若在B下滑时相撞,小球B速度减为0反向加速,根据牛顿第二定律得:mgsin37°-μmgcos37°=ma2,
代入数据解得:a2=2m/s2;,,t2=t上+t下=3s,
小球A做平抛运动竖直方向:y2=gt22
水平方向:x2=v02t2
而V02=20m/s
则H2=y2+s2sin37°=45.6m
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