光滑斜面长为a宽为b,倾角为θ,一小物体在斜面上方左端顶点P水平射入,而从右下方顶点离开斜面,求入射初速度和离开斜面时的

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  • 令入射初速度为v0,运动时间为t

    沿斜面向下加速度A = gsinθ

    水平位移:x = a = v0t .(1)

    沿斜面向下位移:y = b = 1/2At^2 = 1/2gt^2sinθ .(2)

    由(1)得:

    t = a/v0,代入(2)得:

    b = 1/2g(a/v0)^2sinθ

    v0^2 = ga^2sinθ/(2b)

    入射初速度v0=a√{gsinθ/(2b)}

    离开斜面时沿斜面方向的分速度vy = At = gsinθa/v0 = gsinθa/{a√[gsinθ/(2b)]} = √(2gbsinθ)

    离开斜面时的速度v = √{v0^2+vy^2} = √{ga^2sinθ/(2b)+2gbsinθ} = √{gsinθ(a^2+4b^2)/2b}