
如图所示,光滑斜面底端有一垂直斜面的挡板,从斜面底端沿斜面向上建立轴,小球(视为质点)从
位置以
的初速度沿斜面向上做匀变速直线运动,加速度大小为
。设斜面足够长,小球碰到挡板时立即静止。求:
(1)小球从开始运动到静止时的位移大小;
(2)小球运动到最高处时的值和运动时间;
(3)小球运动到位置时,速度的大小和方向。
【答案】(1)1m
(2),
(3),小球在达到最高点前,到
时速度方向为沿
轴正方向;小球经过最高处后往下运动,到
时速度方向沿
轴负方向
【知识点】路程和位移的计算、匀变速直线运动速度与时间的关系、匀变速直线运动速度与位移的关系
【详解】(1)小球初始位置,静止时
,则位移大小为1m,方向为沿
轴负方向。
(2)根据速度位移公式可得
小球能运动到最高处的位移为
则位置坐标为
由速度时间公式可得运动时间为
(3)小球运动到位置时,根据速度位移公式可得
其中
代入数据解得
有两种情况,第一种情况是小球在达到最高点前,到时速度方向为沿
轴正方向,第二种情况是小球经过最高处后往下运动,到
时速度方向沿
轴负方向。
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