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主题:请教一道物理问题
楼主
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greenxiayi
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2025-09-16 08:04:12
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只看此ID
题目见附件,孩子目前搞不懂的是为何外包络线与圆相切时速度可以取到最小值,注意
时外包络线,不是实际运动轨迹,用实际运动轨迹跟圆相切时算最小值的方法能看懂,
但是上课时放的是这个用外包络线的算法就看不懂了。想不明白为何是外包络线与圆相
切速度就可以最小。
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FROM 58.57.86.*
1楼
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gowa
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2025-09-16 08:50:05
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只看此ID
你的疑问是不是就等价于:当包络线与圆相切时,过切点的实际抛物线是不是一定与圆相切,而不会相交,进而使得速度取到最小值?
【 在 greenxiayi 的大作中提到: 】
: 题目见附件,孩子目前搞不懂的是为何外包络线与圆相切时速度可以取到最小值,注意
: 时外包络线,不是实际运动轨迹,用实际运动轨迹跟圆相切时算最小值的方法能看懂,
: 但是上课时放的是这个用外包络线的算法就看不懂了。想不明白为何是外包络线与圆相
: ...................
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FROM 218.249.35.*
2楼
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gowa
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2025-09-16 09:05:18
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只看此ID
这条临界轨迹线肯定会和圆相切,不会有其他交点。
首先,一条抛物线与圆的交点个数在0-4之间。
然后,看一下这条临界轨迹线与圆的相交情况:
1)抛物线由P点射出,P是一个交点
2)抛物线反向延长(P点左侧),肯定也会跟圆产生一个交点
3)临界抛物线与包络线相切,而包络线与圆相切,则临界抛物线(P点右侧)与圆相切。切点对应方程重根的情形,算作两个交点。
所以不会再有其他交点。
【 在 gowa 的大作中提到: 】
: 你的疑问是不是就等价于:当包络线与圆相切时,过切点的实际抛物线是不是一定与圆相切,而不会相交,进而使得速度取到最小值?
:
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FROM 218.249.35.*
3楼
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greenxiayi
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2025-09-16 09:13:59
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只看此ID
疑问是为何包络线与圆相切时这个速度就是最小值,因为实际抛物线与圆相切也不一定
就是最小值,虽然说达到最小值时轨迹一定是与圆相切的,像下面这种解法就很直观可
以看懂。
【 在 gowa 的大作中提到: 】
: 你的疑问是不是就等价于:当包络线与圆相切时,过切点的实际抛物线是不是一定与圆相切,而不会相交,进而使得速度取到最小值?
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FROM 58.57.86.*
4楼
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alexchow
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2025-09-16 09:17:06
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只看此ID
只看出一点,这个问题等同于从小球顶部最小速度抛下,确保物体与小球相切。由于涉及到抛物线和球相切,这个数学基础实在不行,看大佬发挥了。
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FROM 114.113.90.*
5楼
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alexchow
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2025-09-16 09:24:06
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只看此ID
厉害了,从切点速度出发,把相切的两个条件融合到一个方程组里去了。
【 在 greenxiayi 的大作中提到: 】
: 疑问是为何包络线与圆相切时这个速度就是最小值,因为实际抛物线与圆相切也不一定
: 就是最小值,虽然说达到最小值时轨迹一定是与圆相切的,像下面这种解法就很直观可
: 以看懂。
: ...................
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FROM 114.113.90.*
6楼
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greenxiayi
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2025-09-16 09:41:42
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只看此ID
你这里的第三点,是不是意味着包络线与圆的切点就一定是抛物线与圆的切点?
【 在 gowa 的大作中提到: 】
: 这条临界轨迹线肯定会和圆相切,不会有其他交点。
: 首先,一条抛物线与圆的交点个数在0-4之间。
: 然后,看一下这条临界轨迹线与圆的相交情况:
: ...................
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FROM 58.57.86.*
7楼
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alexchow
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2025-09-16 10:02:28
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只看此ID
刚去查了包络线的定义。沿抛物线抛到顶点,一定是在下落过程中到达顶点,就是包络线限制运动范围带来的结果吧。
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FROM 114.113.90.*
8楼
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gowa
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2025-09-16 10:17:36
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只看此ID
包络线定义的是给定初速度下所有可能轨迹的边界。所以这个答案是肯定的。
过包络线与圆的切点一定存在一条抛物线与圆相切;
如果有抛物线与圆相切与其他点,则其轨迹线就会超出包络线的范围。
【 在 greenxiayi 的大作中提到: 】
: 你这里的第三点,是不是意味着包络线与圆的切点就一定是抛物线与圆的切点?
:
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FROM 218.249.35.*
9楼
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greenxiayi
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2025-09-16 10:22:15
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只看此ID
谢谢,我大概是明白了,不知道能不能给孩子讲明白。
【 在 gowa 的大作中提到: 】
: 包络线定义的是给定初速度下所有可能轨迹的边界。所以这个答案是肯定的。
: 过包络线与圆的切点一定存在一条抛物线与圆相切;
: 如果有抛物线与圆相切与其他点,则其轨迹线就会超出包络线的范围。
: ...................
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FROM 58.57.86.*
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