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子弹与发射点之间的水平距离s

一子弹以Vo的初速和45°的仰角自地面射出,子弹在飞行时受到的空气阻力为其速度的km倍(m为子弹的质量,k为常数).试求子弹的速度与水平距离又成45°角时,子弹与发射点之间的水平距离s.(s=(Vo²/((2^½)*kVo+g))) 求过程

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2018-04-08

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    仅供参考: 这里用微积分求解 以发射点为坐标原点,水平方向为x轴,竖直向上方向为y轴,初速度Vo与x轴成45°角,受力分析为 mdVx/dt=-mkVx,---【1】 mdVy/dt=-mkVy-mg,---【2】 由【1】得, dVx/dt=-kVx, dVx/Vx=-kdt, ∫dVx/Vx=∫-kdt, lnVx=-kt+C, Vx=exp(-kt+C) 把初始条件t=0,Vx=Vo/(2)^(½)代入得 Vx=Vo/(2)^(½)·exp(-kt), 子弹与发射点之间的水平距离s=∫Vxdt,被积分函数Vx是t的函数,积分范围是0到“子弹的速度与水平距离又成45°角时”的时刻T,可是T是多少呢,由【2】得 dVy/dt=-kVy-g, dVy/(-kVy-g)=dt, dt=-dVy/[k(Vy+g/k)], ∫dt=∫-dVy/[k(Vy+g/k)], t=-(1/k)ln(Vy+g/k)+C', 把初始条件t=0,Vx=Vo/(2)^(½)代入得 t=-(1/k)ln{(Vy+g/k)/[Vo/(2)^(½)+g/k]}, 当t=T时,Vy=-Vo/(2)^(½),代入得 T=-(1/k)ln{[-Vo/(2)^(½)+g/k]/[Vo/(2)^(½)+g/k]}, 于是,子弹与发射点之间的水平距离 s=∫Vxdt=∫Vo/(2)^(½)·exp(-kt)dt =-Vo/[(2)^(½)·k]·∫exp(-kt)d(-kt) 【积分范围0到T】, 解积分得 s=Vo²/[Vok/(2)^(½)+g]。
     。

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