1.(2016•江淮名校第二次联考)如图所示,一个截面为直角三角形的劈形光滑物块固定在水平地面上。物块高h=4 m,α=37°,一小球以v0=9 m/s的初速度由C点冲上斜面AC,由A点飞出落在AB面上。不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2。求:
(1)小球到达A点的速度大小;
(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间;
(3)小球第一次落到AB面时的速度与AB面的夹角θ的正切值。
解析:(1)从C到A对小球运用动能定理:
-mgh=12mvA2-12mv02
解得:vA=1 m/s。
(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面(x轴)和垂直于斜面(y轴)两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间
所以:t=2vAgcos 37°=0.25 s。
(3)小球落回斜面时沿斜面方向速度:
vx=axt=gsin 37°•t=1.5 m/s
垂直斜面方向速度:vy=1 m/s
所以:tan θ=vyvx=23。
答案:(1)1 m/s (2)0.25 s (3)23