结构推理
一个质点以初始速率、仰角抛出,若空气阻力与速率的平方成正比,比例系数为为质点的质量.证明:
(1)运动微分方程可以写成
其中轴沿水平方向,轴竖直向上,;
(2)轨道微分方程可写为
其中是自抛射点沿轨道经过的路程;
(3)忽略空气阻力时,积分上述轨道微分方程,可得抛物线形式的轨道.
【正确答案】证明(1)
(2)
将及代入上式,得
(1)
再将及代入,得
用初始条件时,,对上式积分,可得
(2)
将式(2)代入式(1),即得
(3)忽略空气阻力,,轨道微分方程为
两边对积分,
初始条件时,,定出
初始条件: 时, ,定出,
这是标准的抛物线方程.
【答案解析】