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第 1 题

将小球从高 h=20h=20 m 的悬崖边以 v0=20v_0=20 m/s、相对水平向上 30∘30^\circ 抛出。忽略空气阻力,取 g=10g=10 m/s2^2。以崖底为原点,沿抛出方向取水平 xx 轴、竖直向上取 yy 轴,地面为 y=0y=0。(a) 求从抛出到落地的时间。(b) 求落地时的水平坐标及速度的两个分量。(c) 求相对地面的最大高度及达到该高度的时刻。
tmax⁡=v0y/g=1.00 s,ymax⁡=20+10(1)−5(1)2=25.0 mt_{\max}=v_{0y}/g=1.00\ \mathrm{s},\quad y_{\max}=20+10(1)-5(1)^2=25.0\ \mathrm{m}
problems.proof.analysis

轨迹顶点竖直速度为零,故 tmax⁡=v0y/gt_{\max}=v_{0y}/g。代入 y(t)y(t) 得25 m;汇总为 tf=3.236t_f=3.236 s、xf=56.1x_f=56.1 m、(vx,vy)=(17.3,−22.4)(v_x,v_y)=(17.3,-22.4) m/s、ymax⁡=25.0y_{\max}=25.0 m。