在斜面上的斜抛运动!!急!!!!
答案:2 悬赏:10 手机版
解决时间 2021-03-16 19:41
- 提问者网友:动次大次蹦擦擦
- 2021-03-16 00:41
已知一个斜面和水平面的夹角是α,在斜面和地面的交点处将球斜向上抛出,空气有阻力,阻加速度是k*v,速度:v,系数:k。问抛出的角度是多少时落到板上距离最远?求出抛出的角度(和斜面的角度)。考虑重力。希望有微分方程,不过不是也没关系。
最佳答案
- 五星知识达人网友:怀裏藏嬌
- 2021-03-16 01:31
这个问题我是这么看的
首先取沿着斜面向上为x轴,垂直斜面向上为y轴,分别在x,y方向列运动微分方程
x方向,mgsina+mkx'+mx''=0
y方向,mgcosa+mky'+my''=0
这就是运动微分方程,设抛出角度为b,那么
初始条件是t=0时;x(0)=0,y(0)=0,x'(0)=vocosb,y'(0)=v0sinb
这些条件就可以解得x,y随时间t变化的运动方程了,然后
令y=0,求出运动到斜面时的时间t,代入到x的表达式中,这个时候x表达式中就只有抛出角度b是变量,求一个一元函数的最值问题就简单了吧
首先取沿着斜面向上为x轴,垂直斜面向上为y轴,分别在x,y方向列运动微分方程
x方向,mgsina+mkx'+mx''=0
y方向,mgcosa+mky'+my''=0
这就是运动微分方程,设抛出角度为b,那么
初始条件是t=0时;x(0)=0,y(0)=0,x'(0)=vocosb,y'(0)=v0sinb
这些条件就可以解得x,y随时间t变化的运动方程了,然后
令y=0,求出运动到斜面时的时间t,代入到x的表达式中,这个时候x表达式中就只有抛出角度b是变量,求一个一元函数的最值问题就简单了吧
全部回答
- 1楼网友:拾荒鲤
- 2021-03-16 03:01
将水平方向速度分解,重力加速度也分解。30°时,垂直于斜面方向速度为v/2,加速度为二分之根号三g;45°时,垂直于斜面方向速度为二分之根号二v,加速度为二分之根号二g。由于小球在垂直于斜面方向的投影相当于一个上抛运动,所以下落的时间为t=2u/a。这里a为这个方向上的加速度分量,u为速度分量。代入有:2v/根号三g;2v/g。
然后求沿着斜面的位移。30°时,沿着斜面方向速度为二分之根号三v,加速度为g/2;45°时,沿着斜面方向速度为二分之根号二v,加速度为二分之根号二g。代入s=vt+(1/2)at^2,得到:
s1=二分之根号三v*2v/根号三g+(1/2)*(g/2)*(2v/根号三g)^2=4v^2/3g
s2=二分之根号二v*2v/g+(1/2)*(二分之根号二g)*(2v/g)^2=二倍根号二v^2/g
求比值得到(4/3):二倍根号二=根号二:3。
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