在距地20m高处有一物体A自由下落,同时在物体A正下方的地面上有另一物体B以速度v0竖直上抛.(g=10m/s2)(1)物体A自由下落的时间为多少?(2)若B恰好上升到最高点时与A相遇,物体

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 自由落体运动/2022-09-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在距地20m高处有一物体A自由下落,同时在物体A正下方的地面上有另一物体B以速度v0竖直上抛.(g=10m/s2
(1)物体A自由下落的时间为多少?
(2)若B恰好上升到最高点时与A相遇,物体B的初速度v0为多少?
(3)要让A、B在B下降时相遇,则物体B的初速度v0应满足什么条件?

◎ 答案

(1)由h=
1
2
gt2
,得物体A自由下落的时间t=

2h
g
=

2×20
10
=2 s
(2)B速度减为零所用的时间t=
v0
g
…①
sA=
1
2
gt2…②,
sB=
v20
2g
…③
由sA+sB=20m…④,
由①②③④解得v0=10

2
m/s
(3)A、B在B下降阶段恰能相遇的临界条件是当B落地时,A刚好追上B,此时B的初速度为A、B在B下降阶段相遇的最小初速度,设此最小初速度为vmin,则:
B在空中运动的时间t=
2vmin
g

此时A的位移sA=
1
2
gt2=20m
联立两式得:vmin=10m/s
由上述分析可知,当10m/s≤v0<10

2
m/s时,满足条件.
答:(1)物体A自由下落的时间为2s;
(2)若B恰好上升到最高点时与A相遇,物体B的初速度v0为10

2
m/s;
(3)要让A、B在B下降时相遇,则物体B的初速度v0应满足10m/s≤v0<10

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