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变力做功下物体的运动轨迹怎么确定

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解决时间 2021-02-11 18:13
物体在做平抛运动时又受空气阻力(甚至受到一定风力),如何确定其运动轨迹呀

物体所受空气阻力与风力不能分开讨论,他们实际是同一种力,只是叫法不同,该力的大小与速度的平方成正比,就是在恒定的风速下风力也会变呀
最佳答案
你好。首先纠正一下你的问题“物体在做平抛运动受空气阻力时,如何确定其运动轨迹”,这句话是错误的。先来了解一下什么叫平抛运动:物体以一定的初速度沿水平方向抛出(物体有一定的高度),如果物体仅受重力作用,这样的运动叫做平抛运动。

那么如果物体受到了空气阻力【实际上现实中的物体一般都会受到空气阻力,除非拿到真空环境下,只是很多时候为了研究问题的需要,为了简化问题,把例如小球,石子等可看成质点的物体在空气中的上述运动看成平抛运动】就不叫平抛运动了。

<1>平抛运动的轨迹的确定:
轨迹,自然要拿到坐标系下研究,一般是取竖直面为坐标系,那么,如何确定轨迹中的每一点坐标呢?
设一物体以初速度V0距离地面H做平抛运动,以H的竖直正下方地面处为坐标原点,水平线为X坐标,竖直线为Y坐标建立直角坐标系。
对于某一横坐标为X0的点(实际上就是物体的水平位移),其对应的Y0易求得为:Y0=H-1/2gt^2=H-1/2g*(X0/V0)^2,整理得:Y0=-g/(2*V0)*X0^2+H,显然Y0是关于X0的二次函数,其轨迹是一条开口向下的位于第一象限的一段二次曲线。
实际上二次函数图像的另一名称“抛物线”也就是因此得来的。

<2>受到空气阻力的上述运动的轨迹的确定。
这个用数学方法是很难确定的,物体受到的空气阻力并不是你所说的与速度的平方成正比那么简单的,这个阻力还与物体的自身尺度,空气密度,空气阻力系数,有关。
一般可以在试验中确定,以上条件都确定,试验中就可观测到运动轨迹。

尽我所能,希望可以帮到你。
全部回答
a、物体克服重力做功20j,则物体重力势能增加了20j,故a错误; b、由动能定理可得,物体动能的变化量△ek=wf+wg+wf=36j+(-20j)+(-18j)=-2j,物体动能减少了2j,故b错误; c、物体的机械能增加了36j-18j=18j,故c正确; d、由图示可知,物体高度先增加后降低,重力先做负功后做正功,故d错误; 故选c.
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