在研究平抛物体的运动的实验中,某同学只记录了A,B,C三点,各点的坐标如图,则物体运动的初速度为多少m/s

问题描述:

在研究平抛物体的运动的实验中,某同学只记录了A,B,C三点,各点的坐标如图,则物体运动的初速度为多少m/s
初始位置的坐标为多少(单位为cm,g=10m/s^2)
图中内容:A为原点,B(10,15)C(20,40),坐标单位cm

从所给三点的坐标看出,水平方向AB、BC的距离是相等的,表示AB段的时间与BC段的时间相等,设为T,平抛的初速是V0,
则在竖直方向由 g=(HBC-HAB)/ T^2 得 10=(0.25-0.15)/ T^2
得 T=0.1秒
在水平方向由 SAB=V0*T 得 0.1=V0*0.1
所以平抛的初速是 V0=1 m/s
为较方便求出抛出点的坐标,先求出在B点的速度在竖直方向的分量VBy
由 VBy=HAC / (2T) 得 VBy=0.4/ (0.1*2)=2 m/s
所以抛出点到B点在竖直方向的距离HOB可由 VBy^2=2g*HOB 求得
即 2^2=2*10*HOB ,得 HOB=0.2米=20 cm
所以抛出点的纵坐标是 15-20=-5 cm
而从抛出点到B点所用时间 t 可由 VBy=g*t 得 2=10*t ,即 t=0.2秒
所以抛出点到B的水平距离是 SOB=V0*t =1*0.2=0.2米=20 cm
即抛出点的横坐标是 10-20=-10 cm
可见,抛出点的坐标是 (-10,-5)cm