小球反弹(蓝桥杯)

发布于:2024-04-19 ⋅ 阅读:(136) ⋅ 点赞:(0)

小球反弹

【问题描述】

有一长方形,长为 343720 单位长度,宽为 233333 单位长度。在其内部左上角顶点有一小球(无视其体积),其初速度如图所示且保持运动速率不变,分解到长宽两个方向上的速率之比为 dx : dy = 15 : 17。小球碰到长方形的边框时会发生反弹,每次反弹的入射角与反射角相等,因此小球会改变方向且保持速率不变(如果小球刚好射向角落,则按入射方向原路返回)。从小球出发到其第一次回到左上角顶点这段时间里,小球运动的路程为多少单位长度?答案四舍五入保留两位小数。

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【答案提交】
这是一道结果填空的题,你只需要算出结果后提交即可。本题的结果为一个小数,在提交答案时只填写这个小数,填写多余的内容将无法得分。

答案:1100325199.77

解题思路

这题有点像中学物理题,先将速度分解为x方向vx和y方向vy,小球在x方向出发又返回原点的距离为343720 * 2,小球在y方向出发又返回原点的距离为233333 * 2,因为小球在x方向和y方向的速率比恒定: v x v y = 15 17 \frac{vx }{vy}=\frac{15}{17} vyvx=1715,所以小球在相同时间内走过的路程也恒定: d x d y = 15 17 \frac{dx }{dy}=\frac{15}{17} dydx=1715,因此我们只需要找到下一个i倍的dx比上j倍的dy等于15比17( i ∗ d x j ∗ d y = 15 17 \frac{i*dx }{j*dy}=\frac{15}{17} jdyidx=1715 i ∗ 17 ∗ d x = j ∗ d y ∗ 15 i*17*dx=j*dy*15 i17dx=jdy15)就可以知道小球再一次返回到了原点

求出小球再一次返回原点的 i ∗ d x i*dx idx j ∗ d y j*dy jdy后,根据三角形的勾股定理即可求出总路程
在这里插入图片描述

模拟

#include<bits/stdc++.h> // 包含标准库,bits/stdc++.h是为了让编译器包含所有标准库的头文件,这在竞赛编程中很常见,但不推荐在生产代码中使用。
using namespace std; // 使用标准命名空间,允许我们直接使用cout、endl等,而不需要std::

typedef long long ll; // 定义一个类型别名ll,代表long long,用于表示可能会非常大或非常小的整数。

int main() // 主函数的开始
{
  ll c=343720*2; // 计算长方形长边的两倍长度,因为小球在长边反弹时,每次都会走过两倍的长度。
  ll k=233333*2; // 计算长方形宽边的两倍长度,原因同上。

  for(ll i=1; i<=10000; i++) // 第一层循环,从1遍历到10000,代表小球在长边上的反弹次数。
  {
    for(ll j=1; j<=10000; j++) // 第二层循环,从1遍历到10000,代表小球在宽边上的反弹次数。
    {
      if(i*17*c == j*15*k) // 检查当前的i和j是否满足水平路程与垂直路程的比例为15:17,并且是长和宽的偶数倍。
      {
        printf("%.2f", sqrt((i*c)*(i*c) + (j*k)*(j*k))); // 如果满足条件,计算小球走过的总路程,使用sqrt函数计算直角三角形的斜边长度,即总路程。保留两位小数。
        return 0; // 打印结果后,结束程序。
      }
    }
  }
  return 0; // 如果没有找到满足条件的i和j,也结束程序。在实际问题中,这意味着10000的上限不足以找到解决方案,可能需要增加上限或改变方法。
}

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