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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 计算题
  • 难度 中等
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某校在水平直道举行托乒乓球跑步比赛,比赛距离为S。某同学将球置于球拍中心,从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a,当速度达到时,再以做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为,如图所示,设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为
 
(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k;
(2)求在加速跑阶段球拍倾角随速度变化的关系式;
(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为,而球拍的倾角比大了并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求应满足的条件。

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某校在水平直道举行托乒乓球跑步比赛,比赛距离为S。某同学将球