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相关例题:
问题:一个物体从高为H的平台水平抛出,当它达到地面时速度方向与地面垂直,已知物体在空中的时间为t秒,求该物体抛出时的初速度v。
解答:
根据平抛运动规律,物体在空中的时间为t秒时,水平速度为v,则竖直方向上的分速度为gt。由于物体落地时速度方向与地面垂直,因此落地时物体的速度为水平方向和竖直方向的合成。
设初速度为v,则竖直方向上的分速度为gt,水平方向上的分速度为v。根据平行四边形定则,物体落地时的速度v'为:
v' = sqrt(v^2 + (gt)^2)
由于落地时速度方向与地面垂直,因此有:
tan(theta) = v/gt
其中theta为落地时物体的速度方向与水平方向的夹角。将上式代入上式可得:
v = tan(theta) gt
由于tan(theta) = y/x,其中y为竖直方向上的位移,x为水平方向上的位移,因此有:
y = 0.5 g t^2
x = v t
将上述两个公式代入上式可得:
v = sqrt(g^2 t^4 / (4 H))
因此,该物体抛出时的初速度v为sqrt(g^2 t^4 / (4 H))。
注意:这个解答只是一个示例,实际应用中可能需要根据具体情况进行调整。同时,这个解答假设了物体在空中的运动是自由落体运动,如果实际情况不是这样,那么解答可能会有所不同。
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