光滑曲面轨道末端切线水平，轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m，一长度合适的木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面之间，构成倾角为θ=37°的斜面，如图所示．一可视为质点的质量
光滑曲面轨道末端切线水平，轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m，一长度合适的木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面之间，构成倾角为θ=37°的斜面，如图所示．一可视为质点的质量m=1kg小球，从距离轨道末端竖直高度为h=0.2m处由静止滑下．（不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求小球从轨道末端点冲出瞬间的速度v0的大小；
（2）求小球从轨道末端点冲出后，第一次撞击木板时的位置距离木板上端点多远；
（3）若改变木板的长度，并使木板两端始终与平台和水平面相接，试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ的关系式，并在图中作出Ek-（tanθ）2图象．
（1）小球下滑过程中机械能守恒，所以有：mgh＝
mv2，得v＝1 2
＝2m/s．
2gh
故小球从轨道末端点冲出瞬间的速度v0=2m/s．
（2）当小球撞到木板上时，其位移与水平方向夹角为θ，则有：tanθ ＝
＝y x
＝
gt2
1 2
v0t
①gt 2v0
水平方向：x=v0t ②
竖直方向：y＝
gt2 ③1 2
平抛位移：s＝
④
x2+y2
联立①②③④解得：s=0.75m．
故第一次撞击木板时的位置距离木板上端点距离为0.75m．
（3）当小球撞击木板时有：tanθ ＝
＝y x
＝
gt2
1 2
v0t
gt 2v0
所以：vy=gt=2v0tanθ
所以：Ek＝
mv2＝1 2
m(1 2
)2＝2+8tan2θ （0＜tanθ≤1）
+
v
20
v
2y
故第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ的关系式为：Ek=（8tan2θ+2）J 其中：0＜tanθ≤1
故其Ek-（tanθ）2图象如下图所示．