(18分)如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少?
(3)若斜面顶端高H=20.8 m,则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端?
(18分)如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少?
(3)若斜面顶端高H=20.8 m,则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端?
(1)3 m/s (2)1.2 m (3)2.4 s
解析:(1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,所以
vy=v0tan 53°,v=2gh,
代入数据,得vy=4 m/s,v0=3 m/s.
(2)由vy=gt1得t1=0.4 s,
x=v0t1=3×0.4 m=1.2 m.
(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度
a==8 m/s2,
初速度v==5 m/s
=vt2+
a
,
代入数据,整理得:4+5t2-26=0.
解得t2=2 s或t2=-s(不合题意舍去)
所以t=t1+t2=2.4 s.