解题思路:根据牛顿第二定律求出小球在最高点的最小速度,根据动能定理得出到达斜面顶端的速度,通过牛顿第二定律和运动学公式求出小球在斜面上运动的最长时间.
小球在最高点的速度最小时,通过斜面的时间最长.根据mg=m
v12
R
得:v1=
gR,
设到达斜面顶端的速度为v2,根据动能定理得:
mgR=
1
2mv22−
1
2mv12
解得:v2=
3gR.
小球在斜面上运动的加速度为:a=
mgsin45°
m=
2
2g
根据
2R=v2t+
1
2•
2
2gt2
得:t=
5gR−
点评:
本题考点: 向心力;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律.
考点点评: 本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律和运动学公式的综合,知道小球通过最高点的临界情况,即小球在最高点速度最小时,通过斜面的时间最长.