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相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,在距离地面高度为 H 的位置沿光滑的水平桌面水平抛出,落地时的速度大小为 v,方向与水平桌面成60度角。求小球抛出时初速度的大小。
解析:
1. 小球在水平桌面上运动时,受到重力的作用,其运动轨迹为抛物线。
2. 小球在运动过程中,只受到重力作用,且做平抛运动,因此可以根据平抛运动的规律求解。
3. 根据平抛运动的规律,小球抛出时的初速度大小可以通过竖直方向的分速度求解。
解答:
根据平抛运动的规律,小球抛出时的竖直方向分速度为:
$v_{y} = \sqrt{2gH}$
由于小球落地时的速度大小为 v,方向与水平桌面成60度角,因此有:
$v = \sqrt{v_{x}^{2} + v_{y}^{2}}$
其中 v_{x} 为水平方向分速度。由于小球做的是平抛运动,因此水平方向的分速度不变,即 v_{x} = v_{0}。
将上述两个式子联立,可得:
$v_{0} = \frac{v}{\sqrt{3}}$
其中 v 为小球落地时的速度大小。
答案:小球抛出时的初速度大小为 $\frac{v}{\sqrt{3}}$。
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