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注明:各位题友“情人节”快乐,在我们心目中,各种神题就是我们心目中的“情人”,以下分析只代表我与小雨同学的个人观点,抛砖引玉,欢迎拍砖!! 《高中物理教师研究会》和《物理通报》群神题研究之斜面上的极值问题 创意:小雨同学 解析:小雨,狮王,数模:狮王 题目(小雨同学搞定) 定点平抛,速度可变,什么速度时路程最短?(狮王) 图2如图2,以物件抛出点为原点,在物件的抛物线所在平面内建立直角坐标系.设物件的最短位移与传送带交点的坐标为(,),则传送带的斜率为,得到传送带所在直线的方程为 图2 (1) 设物件初速度为,则物件的抛物线方程为 (2) 物件打到传送带的坐标即为直线和抛物线的交点,可由(1)(2)式求得,记为(,). 曲线的长度公式是 则有以下分析过程:(数值模拟) , f1(x)是平抛的轨迹,f2(x)是斜面的方程 抛物线与斜面的交点的横坐标是 取第二个值,利用积分公式得, 这是平抛过程中的路线的长度的积分表达式和路线长与初速度的关系图,求其极值得 当初速度为1.4815m/s时,路线最短,约为2.028m 平抛到斜面上时的路线长度与初速度关系式可以写出来,但是取最短路线长度时速度的大小的表达式貌似没有解析解。 定点以恒定速率斜抛,什么角度时路程最短?(狮王) 方法与上面的类似, 当角度约为0.66弧度时,路线最短,约为2.005m 平抛到斜面上时的路线长度与抛角度关系式可以写出来,但是取最短路线长度时角度的大小的表达式貌似没有解析解。
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