如图所示,小球由静止开始沿光滑轨道滑下,并沿水平方向抛出,小球抛出后落在斜面上.已知斜面的倾角为θ=30°,斜面上端与小球抛出点在同一水平面上,下端与抛出点在同一竖直线上,斜面长度为L,斜面上M,N两点将斜面长度等分为3段.小球可以看作质点,空气阻力不计.为使小球能落在M点上,求:
(1)小球抛出的速度多大?
(2)释放小球的位置相对于抛出点的高度h是多少?
【答案】(1)
解:设小球沿轨道滑至最低点的速度为v0,小球离开桌面后做平抛运动:
解得:
(2)
解:由动能定理得:
解得
【解析】(1)小球离开桌面后做平抛运动,根据平抛运动的规律计算初速度;(2)设小球沿轨道滑至最低点的速度为v,由动能定理得出v与h的关系式.小球离开水平面后做平抛运动,若正好落在M点,设运动的时间为t,根据平抛运动特点列式,联立方程即可求解.
【考点精析】认真审题,首先需要了解动能定理的综合应用(应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷).