【急需求解】物理运动学高中竞赛题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/22 17:29:59
两面竖直光滑墙壁,中间距离为d,一个小球以初速度v从两墙之间一点射出,与两墙各发生一次弹性碰撞后正好落回抛出点。求小球的抛射角a。

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---- d ----

会的人可不可以启发一下?谢谢!

可由对称性(弹性碰撞),将运动路线补成一个标准的抛物线

小球速度在水平方向的分量大小是不变的,而且小球水平走的时间与竖直方向走的时间是相同的,可以根据这个列一个方程,就可以求出a了。

你只要启发,就不给你具体算了。

因为是弹性碰撞,没有能量损失
所以,在小球落地前,在水平方向,小球的速度大小不变,
所以从抛出到落回地面,
时间 :
t=2d/v*cosa (1)
(vcosa是水平方向的速度)
又有能量守恒可得:抛出时和落回时,速度的大小不变,而我们已经知道落地时水平速度大小不变,方向相反,所以在竖直方向,速度的大小也不变,而方向也相反(即竖直向下)。
(这地方你能理解吗,我也不知道该怎么表达,要是我能当面给你讲就好了)
由动量定理可得:
mgt=2m*v*sina (2)
(v*sina是竖直方向的速度,它的动量变化是2m(vsina-(-vsina))

由(1)(2)可解得:sin(2a)=2gd/v^2
a=arcsin(2gd/v^2)/2
我不确定解得结果对不对
但思路一定没问题,那二个方程 也没问题
还有一种思路:分别分析四个点:刚抛出时,第一次碰撞,第二次碰撞,在落加载地面前的一瞬间,但这样比较复杂,但也能做出来,我就不用这种方法了

这可是我花了20多分钟做出来的,好几年没学物理了,都快忘了,
我在高中最喜欢的就是物理了

希望能对你的思路有帮助

1、 根据反射原理,小球在碰强后运动轨迹和不碰壁是的理论轨迹对称,方向相反。
2、 因此,判断如果没有墙壁,小球向上抛射,按抛物线刚好在抛出点的平面上横向位移2d返回原来高度。
3、 所以从抛出到落回抛出点的时间 :
t=2d/(v*cosa)
4、 v*sina =g*(t/2)=g*d/(v*cosa)
得:sina*cosa=g*d/v/v