在长为l倾角为a的光滑斜面的顶端,有A球从静止开始滑下

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/25 19:19:23
同时在斜面底端有B球以初速度Vo正对A球向上运动.要两球在斜面上相碰,则Vo为多少?

基本思路和上面几位一样,求在底端相遇时的v0。但我处理中间的过程的方法更简便。
首先,以A作为参考系,则B作v0的匀速运动,AB相遇即为B运动了距离L。显然相遇耗时t=L/v0
然后就简单了,要在底端之前相遇,A到相遇时运动距离s = 1/2*a*t^2 <= L,其中a = g*sina;
代入得 v0 >= sqrt(1/2*g*sina*l)
第一步有点小技巧,我也不是一上来就想到的,而是在求AB之间的位移(不是距离)差时,发现AB之间位移差d=L+(-v0*t+1/2*a*t^2)-1/2*a*t^2=L-v0*t与a无关,然后我想到换一下参考系可能容易一些。
仅供参考。:-)

你讨论一下极限情况!

及在B球恰好刚滑回底端时,A球追上与其相碰!

是用极限法来分析的,可以求出Vo的范围~
也可以解不等式来分析
设正方向,然后速度、位移与正方向一致的为正,不一致的为负,也可以求出Vo范围~~
如需要方程,再补充回答~~

设B球到达的最大高度是H,碰撞的临界条件是A球到达斜面底端处时恰好遇到B球,所以
A球到底的时间:L=gsinαt^2/2
t1=√(2L/gsinα)
B球位于H处时距离斜面底端H/sinα
所以B球到底的时间:H/sinα=gsinαt^2/2
t2=√(2H/g(sinα^2))
B球往返总时间是2t2
又mgH=mVo^2/2
所以H=Vo^2/2g
代入得到B球往返总时间是t=2t2=2Vo/gsinα
AB要相遇则t1=t
解得Vo=√(gLsinα/2)
该种情况下Vo有最小值
即Vo≥√(gLsinα/2)