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題目:
【例題】(2022年福州高三物理模擬題)一物體在水平地面上做直線運動,其運動軌跡為一條拋物線,已知物體在t=0時刻從A點出發,初速度為v_{0},初方向與水平方向夾角為θ,經過時間t到達B點,速度大小變為v_{B},方向與水平方向夾角為β,已知物體在B點時速度方向與水平方向的夾角為α,求物體在B點時的速度大小。
分析:
本題考查了平拋運動規律的應用,關鍵是根據平拋運動的規律列式求解。
解答:
【分析】
物體在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,根據平拋運動的規律列式求解即可。
【解答】
設物體在B點時的速度大小為v_{B}^{\prime},則有:
v_{B}^{\prime} = \sqrt{v_{x}^{\mspace{2mu}^{\prime}2} + v_{y}^{\mspace{2mu}^{\prime}2}} = \sqrt{v_{0}^{\mspace{2mu}^{2}cos^{2}\alpha + v_{y}^{\mspace{2mu}^{2}}} = \sqrt{v_{0}^{\mspace{2mu}^{2}cos^{2}\alpha + \frac{1}{2}gt^{2}}}$$= \sqrt{v_{0}^{2}\cos^{2}\alpha + \frac{1}{2g}\frac{v_{B}^{2}}{cos\theta - cos\beta}}$
其中$v_{y}^{\mspace{2mu}^{\prime}} = gt$。
答案:物體在B點時的速度大小為$\sqrt{v_{0}^{2}\cos^{2}\alpha + \frac{1}{2g}\frac{v_{B}^{2}}{cos\theta - cos\beta}}$。