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把质量为0.5kg的石头从离地面高为10 m 的高处以30度角 斜向上方抛出 石头落地时的速度为15

时间:2023-10-02 20:34:34

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把质量为0.5kg的石头从离地面高为10 m 的高处以30度角 斜向上方抛出 石头落地时的速度为15

问题补充:

把质量为0.5kg的石头从离地面高为10 m 的高处以30度角,斜向上方抛出,石头落地时的速度为15米每秒,求石块抛出的初速度大小

答案:

这个是高中物理知识,我来给你解答一下.

用牛顿第二定律和速度学公式可以求解,不过比较麻烦,用能量守恒能直接求解出来.若题目没有其他附加力的话.

抛出时动能和势能Eo=1/2mVo2+mgh=1/2mv2+50

落地时动能和势能和为Et=1/2mVt2+mgh=1/2mVt2

Vt=15m/s Eo=Et 可以解得Vo=5m/s

上面用能量守恒是最简单的方法,还有一种用牛顿第二定律和速度学公式求解.这种解法比较麻烦,因为落地时速度的方向题目没有告知.

以30°角度斜向上抛出,水平速度为Vo水平=V.COS30°,竖向分速度为Vo竖向=V.sin30°=V.0.5.

设落地时速度和水平方向夹角为θ,落地速度方向肯定为向下,水平速度仍为V.COS30°,竖向分速度用下式求2gs=(Vt竖向)2-(Vo竖向)2 可以得到

1:(Vt竖向)2=(Vo竖向)2+2gs

令末速度为V.

2:V2=(Vt竖向)2+(Vo水平)2

V=15M/S

将1代入第2个公式可得

V2=(Vo竖向)2 +2gs+(Vo水平)2

设初始速度为Vo 则有Vo2=(Vo竖向)2+(Vo水平)2

得到 V2=Vo2+2gs 解出Vo=5m/s

这和能量守恒定律得到的结果是一样的.能量守恒定律在很多情况下能简化计算,因为能量守恒定律不考虑物体中间过程受力运动状态的变化,而牛顿运动定律和速度学也能解决这样的问题,但是算法麻烦些.

======以下答案可供参考======

供参考答案1:

有功能关系可得:1/2mv(1)^2-mgh=1/2mv(2)^2.推出v(2)=2.5m/s

供参考答案2:

过程中机械能守恒

初动能+重力势能=1/2mv平方+mgh=末动能=1/2m15平方

得v=5米每秒

供参考答案3:

5米每秒 可以用动能定理一下求解。

mgh=0.5mV²-0.5mV初²

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