Question

10．某物理興趣小組針對平拋運動進行以下實驗探究：如圖所示，在地面上方足夠高的A、B兩點，以v₀=10m/s的初速度將P、Q小球水平拋出，探究P、Q兩球能在空中相碰的條件．（g取10m/s²）
（1）該興趣小組通過實驗探究發(fā)現：只有當P球水平拋出一定的時間△t后再水平拋出Q球，P、Q兩球才能在空中相碰，試求△t的大小．
（2）該興趣小組通過實驗探究還發(fā)現：只有B點距地面的高度大于某一特定值H時，P球水平拋出△t時間后再水平拋出Q球，P、Q兩球才能在空中相碰，試求H的大小．

Answer 1

分析 平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，結合兩球豎直位移關系和水平位移關系，求出△t的大小以及Q球的運動時間，根據位移時間公式求出H的大小．

解答 解：（1）設Q球拋出t時間后P、Q兩球在空中的C點相碰，如圖所示，由平拋運動的規(guī)律和題意得：
$\frac{1}{2}g（t+△t）^{2}-\frac{1}{2}g{t}^{2}=h$，
v₀（t+△t）+v₀t=d，
由以上兩式解得△t=0.2s．
t=0.4s．
（2）由題意可得：H=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.16m=0.8m$．
答：（1）△t的大小為0.4s；
（2）H的大小為0.8m．

點評 解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式靈活求解．