一道一题多解的高中物理习题在同一直线上,让一小球从高H处自由下落的同时,另一小球自地面竖直上抛,为使它们在空中相遇,是上抛的小球的初速度υ0的取值条件是什么
解:如图所示,上抛小球在上抛到最高点时没和下落小球相碰就开始下落,所以,临界条件是在地面相碰
A球下落到地面的时间t1=gH2
B球下落到地面的时间t2=g02ggH022在空中相碰的条件是t2>t1即g02>gH2所以υ0>2Hg⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
(1)1、若小球上抛到最高点时和下落的小球相遇υ0满足什么条件
A球下落的时间和B球上升到最高点的时间相等为t
所以A球和B球相碰时的速度等于B球落回抛出点的速度即等于υ0,有h2=h1=2H,2220Hg所以gH0⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)2、υ0满足什么条件时,上升过程中和下落的小球相碰
由(2)式可知,小球上升到最高点时和下落的小相碰的条件是gH0,所以上升过程中和下落的小球相碰的条件是:gH0⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3)Hυ0AHυ0AABBh1h23、υ0满足什么条件时,上抛的小球在下落的过程中被自由下落的小球追上,而发生相碰
由(1)式和(2)式可知,满足上抛的小球在下落的过程中被自由下落的小球追上,而发生相碰的条件是:gHgH024、上升过程中相碰时,相碰点的范围在什么地方
由(2)式可知相碰点的范围在H~2H之间
5、下降过程中相碰时相碰点的范围在什么地方
由(2)式可知相碰点的范围在0~2H之间
6、若两球相碰时速度大小相等,方向相反,υ0满足什么条件
两个小球用时相等,相当于一个小球上升到C点,再上升到最高点后,又下落回到C点
所以gH220所以gH20
相碰时的速度是中间时刻的瞬时速度即22gH
相碰时离抛出点的距离为:H43Hυ0ttC