物理题看不懂(20分)最大与地面成什么角度抛出石头,才能使石头在运动过程中始终远离地面上的抛出点?(不计空气阻力)最后一
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/28 15:42:17
物理题看不懂
(20分)最大与地面成什么角度抛出石头,才能使石头在运动过程中始终远离地面上的抛出点?(不计空气阻力)最后一句什么意思
(20分)最大与地面成什么角度抛出石头,才能使石头在运动过程中始终远离地面上的抛出点?(不计空气阻力)最后一句什么意思
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二楼正确,答案是角度的正弦值的平方必须要小于8/9 .
以抛出点为原点,水平方向为x轴,竖直向上为y轴建立坐标系
为简便,不妨设初速率为1..
设抛出方向与水平夹角为A,重力加速度g;石头水平、竖直方向的位移分别为x,y;时间t
则
x=1*cosA*t
y=1*sinA*t-0.5gt^2
石头与原点距离的平方为 x^2+y^2
化简得x^2+y^2=t^2+0.25*g^2*t^4-g*t^3*sinA
依题意,x^2+y^2应该随着t的增大而单调增大.
于是问题转化为:A最大为何值时x^2+y^2是关于t的单调增函数
用导数解方便些.如果不会用导数的话,你就用高中里关于单调函数的那些知识(先设t1<t2,然后函数想减,然后……)
解法如下:
对x^2+y^2=t^2+0.25*g^2*t^4-g*t^3*sinA关于t求一阶导数,得
2t+g^2*t^3-3*g*t^2*sinA
为使x^2+y^2关于t单调增,则要求其一阶导数≥0
化简得sinA≤(2/gt + gt)/3
由于不等式右边的最小值为 3分之2倍根号2,为使不等式对任意t恒成立,需要
sinA≤3分之2倍根号2
所以最大与地面成的角度为arcsin(3分之2倍根号2) ,约等于70.5度
以抛出点为原点,水平方向为x轴,竖直向上为y轴建立坐标系
为简便,不妨设初速率为1..
设抛出方向与水平夹角为A,重力加速度g;石头水平、竖直方向的位移分别为x,y;时间t
则
x=1*cosA*t
y=1*sinA*t-0.5gt^2
石头与原点距离的平方为 x^2+y^2
化简得x^2+y^2=t^2+0.25*g^2*t^4-g*t^3*sinA
依题意,x^2+y^2应该随着t的增大而单调增大.
于是问题转化为:A最大为何值时x^2+y^2是关于t的单调增函数
用导数解方便些.如果不会用导数的话,你就用高中里关于单调函数的那些知识(先设t1<t2,然后函数想减,然后……)
解法如下:
对x^2+y^2=t^2+0.25*g^2*t^4-g*t^3*sinA关于t求一阶导数,得
2t+g^2*t^3-3*g*t^2*sinA
为使x^2+y^2关于t单调增,则要求其一阶导数≥0
化简得sinA≤(2/gt + gt)/3
由于不等式右边的最小值为 3分之2倍根号2,为使不等式对任意t恒成立,需要
sinA≤3分之2倍根号2
所以最大与地面成的角度为arcsin(3分之2倍根号2) ,约等于70.5度
物理题看不懂(20分)最大与地面成什么角度抛出石头,才能使石头在运动过程中始终远离地面上的抛出点?(不计空气阻力)最后一
用到抛体运动的知识.最大与地面成什么角度抛出石子,才能使石子在运动过程中始终远离抛掷石子的人?不计石子所受的阻力.只要小
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如果不计空气阻力,抛出去的小球在空中运动的过程中受到几个力
如果不计空气阻力,抛出的铅球在空中运动过程中受几个力?
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向上抛出的石头,为什么在向上运动的过程中做减速运动
向上抛出石头,为什么在向上运动的过程中做减速运动,原因
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