解题思路:小球下落时将与斜面做弹性碰撞.且小球返跳回出发点A,说明小球与斜面碰撞时,小球受到的方向与斜面垂直,只有这样,小球的运动才具有对称性,才能满足题目的要求.可将运动过程分解成垂直斜面和平行于斜面的两个运动.垂直于斜面的运动可看作受力mgcosθ的两次类竖直上抛运动,代入相应的公式即可求得结果.
将运动过程分解成垂直斜面和平行于斜面的两个运动.到达斜面的顶端时,
沿斜面方向的初速度:vx0=v0cosα,末速度:vx=0.沿斜面方向的加速度:ax=-gsinθ,所以运动的时间:t=
△vx
gsinθ=
v0cosα
gsinθ…①
垂直于斜面的方向:vy0=v0sinα,加速度:ay=gcosθ,所以运动的时间:t=
2vy0
ay=
2v0sinα
gcosθ…②
联立①②解得:tanα=2tanθ.故选项B正确.
故选:B
点评:
本题考点: 抛体运动.
考点点评: 该题是一道竞赛题目,解题的关键是要抓住小球与斜面碰撞时,小球受到的方向与斜面垂直,才能解答.
另外,该题也可以使用位移时间关系求解,结果相同.