问题标题:
一人质量为M,手里拿着一个质量为m的小球自地面以倾角a问人前进,初速度V0斜向前跳起,跳至最高点时以相对人的速度u将球水平向后抛出,问人前进的距离增加多少
问题描述:
一人质量为M,手里拿着一个质量为m的小球自地面以倾角a问人前进,初速度V0斜向前跳起,跳至最高点时以相
对人的速度u将球水平向后抛出,问人前进的距离增加多少
姜磊回答:
跳起后人的水平速度为V0cosα,竖直初速度为V0sinα
到最高点所用时间t=V0sinα/g
在最高点抛球时,动量守恒:以人作为参考系,初动量为零
0=Mv-mu
v=mu/Mv是抛球后人获得相对地面增加的水平速度
下落时间还为t不变
距离增加=vt=muV0sinα/gM
唐世渭回答:
答案是muV0sinα/(M+m)g
姜磊回答:
这两种结果的不同在于 “以相对人的速度u将球水平向后抛出”,球对地的速度怎么确定?
第一种:球以相对人的速度u抛出,理解为 “相对人的抛出前的速度”
那么球对地速度为 v=vocosθ -u
以地面为参照物:(M+m)vocosθ=Mv1+m(vocosθ -u)
解得:人对地速度 v1=vocosθ+mu/M
人的速度增加了 mu/M
第二种:球以相对人的速度u抛出,理解为 “相对人的抛出后的速度”
那么球对地速度为 v=v1 -u
以地面为参照物:(M+m)vocosθ=Mv1+m(v1 -u)
解得:人对地速度 v1=vocosθ+mu/(M+m)
人的速度增加了 mu/(M+m)
我个人认同第一种理解。
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