例、从倾角为的斜面顶端,以初速度水平抛出一小球,不计空气阻力,若斜面足够长,如图1所示,则小球抛出后经多长时间离斜面的距离最大?最大距离是多少?
图1
解析:
以斜面顶端为坐标原点O建立直角坐标系,轴水平,其正方向与初速度方向一致,轴竖直,其正方向向下,如图2所示。
显然,斜面所在直线与轴正方向的夹角为,直线斜率,则直线方程为:,即为:(1)
设经时间t小球离开斜面的距离为h,则由平抛运动知识得小球平抛运动轨迹的参数方程为:
(2)
(3)
由解析几何中点到直线的距离公式和(1)式可知:经时间小球所在点(x, y)斜面所在直线的距离为:
(4)
(5)
(6)
即当,最大距离