例子问题
例子问题1:二维运动
一个物体以75米/秒的速度从地面以高于水平线45⁰的角度发射出去。物体在开始下降前能飞多高?
280米
140米
420米
70米
140米
速度必须分解为x(水平)和y(垂直)分量。我们可以用y分量求出物体的高度。求竖直速度vy,使用.
接下来,我们计算它到达轨道顶部需要多长时间.
t = 5.3秒
最后,求出物体的高度.
示例问题12:线性运动
从地面以125米/秒的速度以30度的角度发射一个物体o在水平之上。物体落在多远的地方?
1350米
62.5米
250米
675米
1350米
首先,求出速度的水平(x)和垂直(y)分量
接下来,通过计算物体到达其路径顶部所需的时间,计算出物体在空中的时长,并将这个数字翻倍。
t = 6.25秒
因此,在空中的总时间是12.5秒(这个值的两倍)。
最后求出水平速度乘以时间所经过的距离。
示例问题3:二维运动
一个2公斤重的箱子以60度角放在无摩擦坡道的顶部o.坡道的顶部离地面30米。盒子在坡道顶部静止不动,然后被释放。
盒子落地前的速度是多少?
我们可以通过计算箱子落地所需的时间来开始这个问题。因为垂直距离是30米,我们知道坡道的角度。
现在我们知道了移动的距离,我们可以用这个方程,确定由于重力作用,盒子上的加速度.
我们可以把这些值代入下面的距离方程并解出时间。
现在我们知道了盒子上的加速度和运动时间,我们就可以用这个方程了来解出速度。
例子问题1:二维运动
一个球从A上被推开高表,水平速度为.球在落地前水平移动了多远?
这是一个两步的问题。第一步是计算球到达地面所需的时间。为了找到这个时间,我们使用下面的运动学方程处理垂直运动。
选择地面为零高度,我们有而且.
同时,已知竖直初速度为零,我们知道.
利用这些值,运动学方程简化了。
重新排列等式,把时间隔离开来。
我们知道是重力引起的加速度:.代入值求出时间。
现在我们有了球落地前的运动时间。利用这个值用运动学方程求出物体落地前的水平距离.
我们知道这.利用这些值和时间,我们可以解出所经过的水平距离。
例子问题1:二维运动
一辆汽车在晚上向北行驶为,然后向东拐,朝为.旅行的平均速度的大小和方向是什么?
首先,确定汽车在每个方向上行驶的距离:
现在我们有了方向位移,我们可以用勾股定理求出总位移。
用总位移除以总时间求平均速度。
速度是一个矢量,意味着它有大小和方向。现在我们有了大小,我们可以用三角函数来确定方向。
利用北方向和东方向的位移求夹角。
我们最终的答案是:
例子问题1:二维运动
球以…的角度发射在水平上方,初速度为.什么时候是它的垂直速度?
任何弹丸在飞行顶峰处的垂直速度都为零。为了解决这个问题,我们需要找出球达到这个高度所需的时间。最简单的方法是用三角函数求出垂直初速度,然后用合适的运动学方程确定时间。
我们知道最终的垂直速度是零。我们可以用给定的角度和总速度解出初始垂直速度。
在我们的运动学公式中使用这个,我们解出了时间。
请记住这是只有垂直速度。峰值处的总速度不是零,因为球仍然有水平速度。
例子问题2:二维运动
一个2公斤重的箱子放在无摩擦坡道的顶部,角度为.坡道的顶部离地面30米。盒子在坡道顶部静止不动,然后被释放。
当盒子被释放时,它要多久才能到达地面?
我们可以通过确定箱子在落地前在坡道上移动的距离来开始这个问题。因为垂直距离是30m,我们知道斜面的角度,我们可以用这个等式来确定斜边的长度.
现在我们知道了移动的距离,我们可以确定由于重力对盒子的加速度。因为盒子是在一个倾斜的表面上,盒子不会经历重力的全部加速度,而是会被加速到.因为这个角是60o,盒子上的加速度为
最后,我们可以把这些值代入下面的距离方程,并解出时间。