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

4.

 

 

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.

5.

 

 

(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。

6.

 

 

 

 

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。

7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

答案是 D
一石子以初速 u, 45度射出,在到達最高點時,速度是 ucos45。但蜜蜂在軌跡的高點,速度依然
是 u。
在軌跡最高點的加速度是
, 其中 v 是物體在該點的速度, R 是該點的
曲率半徑。
相同軌跡,即是相同的曲率半徑。當速度大了 1/cos45 倍,加速度即是大了 2 倍。
 
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補充:當一物體以勻速率 (uniform speed)作圓周運動,其速度 (velocity)的方向不斷改
變。這物體是在加速中:加速度指向圓心和有
的大小值 (magnitude)。這加速乃
稱為向心加速。
拋物體的軌跡是拋物線。物體在軌跡最高點的稍前和稍後位置的速率都是一樣,都是等於物體發射
時速度的水平分量,所以物體在此點可視為進行勻速率圓周運動,加速度就是
,其中 R 是圓半徑,即是拋物線最高點的曲率半徑。