一水槍需將水射到離噴口水平距離為3m的墻外,從噴口算起,墻高為4m,若不計空氣阻力,,求所需的最小初速度及對應(yīng)的發(fā)射角.

答案:略
解析:

時,取最小值

設(shè)最小初速度為,其方向與水平方向成夾角,以拋出點(diǎn)為原點(diǎn),水平為x軸,豎直為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,則由運(yùn)動學(xué)規(guī)律

聯(lián)立以上兩個方程,消去時間t,可得軌跡方程為:

如水剛好過墻,則當(dāng)x=3m時,y=4m,代入上式

利用三角函數(shù)變換,可化簡為

可知,當(dāng)時,取最小值


提示:

這是一道聯(lián)系實(shí)際的題目,研究這類問題首先要建立物理模型——水槍射出的水的運(yùn)動可看作斜拋運(yùn)動.然后將水的運(yùn)動分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動,注意分析出水剛好過墻滿足x=3,y=4的臨界條件.


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一水槍需將水射到離噴口水平距離為3 m的墻外,從噴口算起,墻高為4 m,若不計空氣阻力,g取10 m/s2,求所需的最小初速度及對應(yīng)的發(fā)射角.

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