一球做平抛运动,在球落地前1s,其速度方向与竖直方向的夹角由45°变为30°,求初速度及物体在这1s内的下落高
一球做平抛运动,在球落地前1s,其速度方向与竖直方向的夹角由45°变为30°,求初速度及物体在这1s内的下落高
设水平速度为V,落地起1s初速度为V1,末速度为V2,有V2=V1+gt,其中t=1s,又因为V1时夹角为45°,V2时为30°,故有V=V1,V=tan30° X V2,而高为V1t+1/2 gt^2,这样就能得出结论了
设球落地前1s的初速为V1,末速为V2,有:
水平方向:Vo=V1sin45°=V2sin30°
解得:V2=√2V1 ……(1)
竖直方向:V2cos30°=V1cos45°+g×1 ……(2)
把(1)代入(2)并取g=10解得:
V1=√2(√3+1)5(m/s)
初速度:Vo=V1sin45°=√2(√3+1)5×√2/2=(√3+1)5(m/s)
物体在这1s内的下落高度为:
h=V1cos45°×1+1/2 g×1²==√2(√3+1)5×√2/2+5=5(√3+2)(m)
设平抛的初速是 V0,从抛出到速度方向与竖直方向的夹角是45°时的时间是 t ,这时速度是 V1,速度方向与竖直方向的夹角是30°时的速度是 V2
则在竖直方向有 V1y=g*t
且 V0 / V1y=tan45°
得 V0=g*t*tan45° .方程1
同理,V2y=g*(t+1秒)
且 V0 / V2y=tan30°
得 V0=g*(t+1秒)*tan30° .方程2
由方程1和2联立 得 t*tan45° =(t+1秒)*tan30°
得 t=1 / [(根号3)-1]=[(根号3)+1] / 2=1.366秒
所求的平抛初速是 V0==g*t*tan45°=g*t=10*1.366=13.66 m/s
物体在这1s内的下落高度是 h=H总-H前=[g*(t+1)^2 / 2]-(g*t^2 / 2)
即 h=[10*(1.366+1)^2 / 2]-(10*1.366^2 / 2)=18.66米