91 學年度學科能力測驗（補考）自然考科 第 50 題

如圖8所示，在地表附近，一物體以初速度\vec{v}_0被拋射至空中。如果只受到地球的重力作用，則拋射體的運動軌跡必為一條拋物線，H為其最大高度，R為水平射程。在拋物線路徑上，實線的箭頭向量，代表拋射體在該處的實際速度，向量⇢代表水平速度分量，向量⇣或⇡代表鉛直速度分量。圖8中的\theta代表初速度\vec{v}_0與水平面的夾角，稱為拋射仰角，而v_0則代表\vec{v}_0的大小(即量值)，稱為初速。

拋射體受到的地球重力加速度，係沿鉛直方向向下，因此其鉛直速度的大小，在上升過程中，每秒約減少10m/s，而在下降過程中，每秒約增加10m/s，但其水平速度則到處都相同。拋射體在軌跡頂端時，鉛直速度為零，故其速度等於水平速度。

鉛直上拋的拋射體，沿一垂直線上下運動，其水平速度恆為零。當初速為30m/s時，此拋射體在垂直線上的位置、時間t和速度v，如圖9所示。

依據以上敘述及圖示，並假設小石頭只受到地球的重力作用，回答第49-53題。