Question

一道高一物理题（关于平抛的）

从倾角为30°的斜面顶端平抛一个物体，阻力不计，物体的初动能为9J.当物体与斜面距离最远时，重力势能减少了多少焦耳？

Answer 1

1。首先判断什么时候物体与斜面的距离最远。距离的定义是点到直线的垂线的长度。距离斜面最远的时候的速度应该是垂直于斜面的。即那个点上的瞬时速度的方向平行于斜面。
2。因此在该点物体的竖直方向速度与水平方向速度比为tan30度＝√3／3，即： gt／vo＝√3／3，可以求出t＝（√3／3）vo／g
3。计算该点的竖直方向的位移h＝(1／2)gt^2=(1/2)g*（1／3）vo^2/g^2
=1/6vo^2/g
4.计算重力势能减少量 mgh＝mg（1/6vo^2/g）＝1／6mvo^2=1/3E=3J

Answer 2

设物体质量m，初速度为v0，
初始动能为1/2mv0^2=9J，mv0^2=2*9=18
当抛物线的切线与斜面平行时，该切点距离斜面最远：
斜率k=tan30°=1/根号3
当vy/vx=k
水平速度vx=v0不变
垂直速度vy=kv0=v0/根号3
垂直位移h=vy^2/(2g)=(v0/根号3)^2/(2g)=v0^2/(6g)
重力势能减少：mgh=mg*v0^2/(6g)=mv0^2/6=18/6=3J