解题思路:(1)小球的运动可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动与垂直于初速度方向的初速度为零的匀加速运动,应用匀速运动与匀变速运动的运动规律可以求出小球的运动时间与水平位移.
(2)由动能定理可以求出小球到达斜面底端的速度.
(1)在斜面上小球沿v0方向做匀速运动,垂直v0方向做初速度为零的匀加速运动,
由牛顿第二定律得:ma=mgsin30°,
小球的加速度a=gsin30°=5m/s2,
沿v0方向位移s=v0t…①
l=
1
2gsin300t2…②
由②得:t=
2l
gsin300…③
由①、③得:s=v0
2l
gsin300=10
2×10
10×0.5m=20m
(2)设小球运动到斜面底端时的速度为v,由动能定理得:mglsin300=
1
2mv2−
1
2m
v20
小球到达斜面底端时的速度v=
v20+gh=
102+10×10m/s=14.1m/s
答:(1)小球沿斜面滑到底端时水平位移s为20m;
(2)小球到达斜面底端时的速度大小为14.1m/s
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;运动的合成和分解.
考点点评: 把小球在斜面上的运动分解为初速度方向的匀速运动与垂直于初速度方向的初速度为零的晕加速度运动,应用运动的合成与分解是正确解题的前提与关键.