如图甲所示,在高为
h的山坡上,发射一颗质量为
m的炮弹。炮弹离开炮膛时的初速度大小为
v0,方向与水平方向夹角为
θ。重力加速度用
g表示。


(1)a. 请将初速度
v0沿水平方向和竖直方向正交分解,求出水平分量
v0x和竖直分量
v0y;
b. 在不考虑炮弹在飞行过程中受到空气阻力的情况下,求炮弹从发射直至达到最高点的过程中通过的水平位移
x;
(2)实际情况中炮弹在飞行中受到的阻力对炮弹的运动影响很大,假设炮弹所受阻力的大小
f满足
f=
kEk,其中
Ek为某时刻炮弹的动能,
k为已知的常数,阻力的方向与炮弹运动方向相反,若炮弹的飞行轨迹如图乙中虚线所示,此轨迹不是一条抛物线,且在落地前,炮弹几乎是在竖直方向上匀速运动。求:炮弹从发射到落地过程中由于空气阻力产生的热量
Q。