Question

一水枪需将水射到离喷口水平距离为3 m的墙外，从喷口算起，墙高为4 m，若不计空气阻力，g取10 m/s²，求所需的最小初速度及对应的发射角．

Answer 1

答案：
解析：

解析：可以把喷出的水看作斜抛运动，然后进行分解，利用斜抛运动的规律进行求解．注意分析出水刚好过墙满足x＝3，y＝4的临界条件． 　　设最小初速度为v0，其方向与水平方向成夹角， 　　以抛出点为原点，水平为x轴，竖直为y轴，建立平面直角坐标系，则由运动学规律 　　x＝tv0cos 　　y＝tv0sin－gt2 　　联立以上两个方程，消去时间t，可得轨迹方程为： 　　y＝xtan－ 　　如水刚好过墙，则当x＝3 m时，y＝4 m，代入上式 　　3tan－＝4 　　利用三角函数变换，可化简为 　　v02＝ 　　可知，当＝71.5°时，v0取最小值vmin＝9.5 m/s． 　　方法归纳：解决实际问题时，应该首先建立物理模型，水枪射出水的运动可看作斜抛运动．在处理斜抛运动问题时一般将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动，然后利用运动的独立性、等时性进行求解．