一道物理竞赛入门题以一初速度v从地面抛出一个小球,在离发射点水平距离为s处有一堵高度为h的墙BC,要求小球能越过B点.问小球应如何抛出,才能使v最小.(最好能用能量守恒来解)

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 06:57:40
一道物理竞赛入门题以一初速度v从地面抛出一个小球,在离发射点水平距离为s处有一堵高度为h的墙BC,要求小球能越过B点.问小球应如何抛出,才能使v最小.(最好能用能量守恒来解)

一道物理竞赛入门题以一初速度v从地面抛出一个小球,在离发射点水平距离为s处有一堵高度为h的墙BC,要求小球能越过B点.问小球应如何抛出,才能使v最小.(最好能用能量守恒来解)
一道物理竞赛入门题
以一初速度v从地面抛出一个小球,在离发射点水平距离为s处有一堵高度为h的墙BC,要求小球能越过B点.问小球应如何抛出,才能使v最小.(最好能用能量守恒来解)

一道物理竞赛入门题以一初速度v从地面抛出一个小球,在离发射点水平距离为s处有一堵高度为h的墙BC,要求小球能越过B点.问小球应如何抛出,才能使v最小.(最好能用能量守恒来解)
上面几位的答案都有问题,他们都认为当物体来到B点时的竖直速度为0时,初速度最小,然而此时对水平方向上的速度也有要求,导致了不能确定该状态下的速度即为最小值,应当对此作出解释.
以出发点为原点建立直角坐标系,得出Y与X的关系可知临界状态下当竖直方向上的速度为最小值时,初速度即为最小值.

竖直方向,动能转化为重力势能
mgh=1/2mv1*v1 通过v1求出 t=v1/g
水平方向 v2=s/t
用v1 v2平行四边形法则作矢量合成。
上面的回答在算速度夹角的时候是错的。算t也麻烦了。

参考各种竞赛书的第一章 矢量图解法(估计就是所谓的能量)居多,还有判别式法的。

有重力作负功,那么要越过墙
那么分竖直:mgh=0-1/2mv1*v1可得v1
h=1、2at*t可得t
水平:v2=s/t
所以最小速度V=根号v1*v1+v2*v2
再来求速度夹角=arctanh/s
不懂再问 LOMO