题目
13.(6分)将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果,石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”,一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出,抛出速度的最小值为多少?(不计石子在空中飞行时的空气阻力,重力加速度大小为g)
13.(6分)将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果,石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”,一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出,抛出速度的最小值为多少?(不计石子在空中飞行时的空气阻力,重力加速度大小为g)
题目解答
答案
13.【答案】$\frac{\sqrt{2 g h}}{\tan \theta}$【解析】石子做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则有$2gh=v_{y}^{2}$
可得落到水面上时的竖直速度${{v}_{y}}=\sqrt{2gh}$
由题意可知$\frac{{{v}_{y}}}{{{v}_{0}}}\le \tan \theta $ 即${{v}_{0}}\ge \frac{\sqrt{2gh}}{\tan \theta }$ 石子抛出速度的最小值为$\frac{\sqrt{2 g h}}{\tan \theta}$。