| 1. | 水平速度不改,垂直速度如自由落體般用勻加速度 g 下跌。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. | 90 度。停留在空中的時間取決於速度的垂直分量,這個(向上)分量越大,就停留在空中越長。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. | 45 度的說法只適用於『地面射向地面』。詳情請按 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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答案是(c),原因是速度的水平分量會隨速度與水平的角增加而減小。即是子彈會用較長的時間才到達靶。 在這時間內子彈會下跌一較長的高度。為彌補這一高度,手槍應向一比 y 稍高的位置瞄準。 2003年 4 月號的 The Physics Teacher 有一文章詳盡分析這問題,作者為 John Pratt. |
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(i) 有阻力的軌跡射不到沒有阻力時那麼高,這是因為能量損失。(ii) 有阻力的軌跡的下降部份較陡峭,因為速度的水平分量由發射到落地,都只受受阻力影響,是不斷地減小;但速度的垂直分量在下降時,雖然也受空氣阻力影響,但因地心吸力,是增加的。到落地時,水平速度所餘無幾,合成速度差不多就是速度的垂直分量。在著地前的速度是很「垂直」的,所以軌跡較陡峭。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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6.
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我們先要問:「氫氣球的機械能(動能+引力勢能)是否真的守恆?」 答案是:「不守恆」。氫氣球之所以上升,是因為空氣施於它的浮力造成(浮力即上、下空氣壓強的差別而造成的淨力)。對氣球來說,這力是一個外力。氣球上升時,這外力作功,所以氫氣球的總機械能就不守恆。 但是,氫氣球和周圍的空氣的總機械能就會守恆。不要忘記氫氣球之所以上升,因為氫氣較空氣的密度低。 當氫氣球上升時,同體積的空氣下沉(空氣填塞原先氣球的空間)。同體積空氣的質量較氫氣球的大。所以,當氣球上升時,整個系統(氫氣球加空氣)的勢能是減小的,這就解釋為何氣球的動能和勢能可以同時增加。 |
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7.
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