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如图所示,ABC是一条由半圆和一段斜面组成的光滑轨道,A、B两点在同一竖直线上,...

如图所示,ABC是一条由半圆和一段斜面组成的光滑轨道,A、B两点在同一竖直线上,且已知半圆半径为R,今在水平面某一点P处抛出一个小球,使它恰好从A点进入轨道,在B点处无能量损失,最后沿斜面上升到高度为H处,试求小球抛出点P的位置,抛射速度V及抛射角θ

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1、此题可采用逆向思维法,即反演法,假设小球由斜面上高H处自由滑下,经过B点到A点,从A点飞出做平抛运动,落地点即为要求的P点,由C点到A点的过程中机械能守恒定律可解得到达A点的速度,小球从A点到P点运用平抛运动的规律可求得水平射程,即B与P点的距离. 2、由A点到P点平抛运动过程中机械能守恒可解得P点的速度. 3、小球落地时速度与水平方向夹角为抛射角,根据直角三角形知识求解抛射角. 【解析】 采取逆向思维法: 假设小球由斜面上高H处自由滑下,经过B点到A点,从A点飞出做平抛运动,落地点即为要求的P点, 落地点的速度与抛射速度大小相等而方向相反, 则由C点到A点的过程中机械能守恒定律可得: 得: 小球从A点到P点的平抛运动过程,有 s=vAt 则 s= 即P距离B点为. 由A点到P点平抛运动过程中机械能守恒得: 解得:v= 小球落地时速度与水平方向夹角与抛射角相等,即 θ== 答:小球抛出点P距离B点为. 抛射速度为, 抛射角为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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