从倾角为θ的斜面上的A点,以水平初速度v0抛出一个小球.问:(1)抛出后小球到斜面的最大(垂直)距离多大?(2)小球落在斜面上B点与A点相距多远?

问题描述:

从倾角为θ的斜面上的A点,以水平初速度v0抛出一个小球.问:

(1)抛出后小球到斜面的最大(垂直)距离多大?
(2)小球落在斜面上B点与A点相距多远?

(1)建立如图所示坐标系,将v0与g进行正交分解.
  vx0=v0cosθ,vy0=v0sinθ,
  gx=gsinθ,gy=-gcosθ,
在x方向,小球以vx0为初速度作匀加速直线运动.
在y方向,小球以vy0为初速度,作类竖直上抛运动.
当y方向的速度为零时,小球离斜面最远,由运动学公式H=

v
2
y0
|2gy|
=
v
2
0
sin2θ
2gcosθ

(2)小球经时间t上升到最大高度,由vy0=gyt得:t=
vg0
gy
=
v0sinθ
gcosθ
=
v0
g
tanθ.
SAB=vx0•2t+
1
2
gx(2t)2
=2(v0cosθ)•
v0
g
•tanθ+
1
2
gv0sinθ•4
v
2
0
g2
sin2θ
cos2θ
=
2
v
2
0
sinθ
g
(1+tan2θ)
答:
(1)抛出后小球到斜面的最大(垂直)距离为
v
2
0
sin2θ
2gcosθ

(2)小球落在斜面上B点与A点相距的距离为
2
v
2
0
sinθ
g
(1+tan2θ).
答案解析:(1)将小球的运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向,当垂直于斜面方向上的速度为零时,距离斜面最远,根据位移公式求出小球离斜面的最大距离.
(2)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做*落体运动,抓住位移关系求出运动的时间,从而求出水平距离和AB间的距离.
考试点:平抛运动.

知识点:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式进行求解.