小球以某一速度V0沿固定光滑斜面从底端向上运动,已知斜面倾角为30度,小球经时间t返回原出发点,那么小球到达最大高度一半

3个回答

  • 由题意,由于斜面是光滑的,没有摩擦力,那么过程中,机械能守恒,小球在同一高度,无论向上还是向下运动,速度大小是相同的.

    首先由机械能守恒,设小球出发点所在平面为零势能面,最大高度为h,则根据机械能守恒得到:

    mgh=0.5mv0^2,则h=0.5v0^2/g

    又由机械能守恒得到0.5h处有:

    0.5mv0^2=mg0.5h+0.5mv^2

    则有:v0^2=gh+v^2,将h=0.5v0^2/g代入,解得:

    v=v0×(根号2)/2

    由题意,斜面是光滑的,小球从出发点上升至最高点所用时间与从最高点下滑时间是相同的.

    小球在斜面上所受重力的平行于斜面的分力为:mgsin30°,其加速度为:gsin30°=g/2

    则v0=加速度×时间=gsin30°×t/2=gt/4

    将v0=gt/4代入v=v0×(根号2)/2,则v=gt×(根号2)/8