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第 1 题

物体以初速度 uu、与水平夹角 α\alpha 从地面抛出,忽略空气阻力。求射程及射程最大时的角度,重力加速度为 gg。将物体视为质点,并假设它落回发射高度;竖直向上为正且忽略阻力。(a) 求飞行时间和射程 RR。(b) 初速 uu 固定时,求射程最大对应的角度及最大射程。(c) 求任意发射角下的最大高度。答案应以题给参数表示;若进行数值计算,使用 SI 单位。写明所用假设,逐项检查结果的量纲,并与基本定律对照,以发现符号错误或遗漏条件。 所用符号均表示题目中定义的物理量;重力加速度等常量使用题目给定的符号。符号应按所选坐标系解释,不要与速度、能量等物理量的大小混淆。若后续小问使用前面得到的结果,请明确写出依赖关系,并检查最终表达式是否符合题设条件。 同时区分已知量与未知量,并检查所求量在题设条件下是否满足预期符号。将极端参数代入关系式,确认结果仍与系统的物理行为相符。 并确保每项结论都能由题给数据及上述物理定律验证,不引入题目未定义的参数。
ux=ucos⁡α,uy=usin⁡αu_x=u\cos\alpha,\quad u_y=u\sin\alpha
problems.proof.analysis

先确定由题设约束联系起来的系统部分,并选择适用的物理定律;这样各物理量才能采用一致的约定。理想化假设排除了模型之外的相互作用。

problems.proof.pitfall. 不可忽略符号约定或模型的物理条件;接受结果前应检查极限情形。