题目内容

如图1所示,从倾角为θ的斜坡顶端以初速度v0水平抛出一小球,不计空气阻力.若斜坡足够长,则小球抛出后经多长时间离开斜坡的距离最大?最大距离为多少?

见解析
【试题分析】

由图1可知,当小球速度方向与斜面平行时离开斜坡距离最远.将此时的速度分解,水平方向的匀速直线分运动的速度为vx,竖直方向的自由落体分运动的速度为vy,由边角关系得          vy=v0tanθ
又因为vy=gt 所以t=
那么,最大距离为多少?
 把平抛运动沿斜面和垂直斜面分解为两个匀变速直线运动,如图2所示.
将重力加速度g分解到两条轴上:x轴负方向有a1=gsinθ,y轴负方向有a2=gcosθ.
将初速度分解到两条轴上v1=v0cosθ,v2=v0sinθ
所以,平抛运动可以理解为沿x轴负方向做初速度为v1、加速度为a1的匀加速运动;同时沿y轴正方向做初速度为v2、加速度为a2的匀减速运动.
由图2可知,沿y轴正方向的匀减速直线分运动的位移就是物体离开斜面的距离.当分速度v2减小为零时,小球距斜面最远.
所以2(-a2)h=02-v22  所以 h=

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