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相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,在距离地面高为 H 的位置以初速度 v0 水平抛出,不计空气阻力,求小球落地时的速度大小和方向。
解析:
1. 小球做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动。
2. 根据运动学公式,可得到小球落地时的速度大小为:
v = sqrt(v0^2 + (gt)^2)
其中 g 是重力加速度,t 是小球在空中运动的时间。
3. 小球在空中运动的时间可以通过竖直方向上的运动来求解,即:
t = sqrt(2H/g)
4. 将 t 代入 v 的表达式中,得到小球落地时的速度大小为:
v = sqrt(v0^2 + (gsqrt(2H/g))^2)
接下来,我们需要求解小球落地时的速度方向。为了求解这个问题,我们需要用到速度的合成和分解知识。将小球落地时的速度分解为水平和竖直两个方向上的分速度,水平分速度与初速度 v0 相同,竖直分速度可以通过小球落地时的高度 H 来求解。将这两个分速度相加,得到小球落地时的合速度:
v = sqrt(v0^2 + (gsqrt(2H/g))^2)
tan(theta) = v_y / v_x
其中,theta 是小球落地时的速度方向与水平方向的夹角,v_y 是竖直分速度,v_x 是水平分速度。通过求解 tan(theta) 的值,我们可以得到小球落地时的速度方向。
答案:小球落地时的速度大小为 sqrt(v0^2 + (gsqrt(2H/g))^2),方向与水平方向的夹角为 arctan(gsqrt(2H/g)/v0)。
希望这个例子能够帮助您了解浙江高考物理的难度和解题方法。
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