题目内容

某人在高层楼房的阳台外侧以20 m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点15 m 处时,所经历的时间为多少?(不计空气阻力,取g=10 m/s2)

思路解析:由题知,物体上升的最大高度H==20 m>15 m.因而求解中应该有三个时间,抛出点上方15 m处,有上升阶段和下落阶段,有抛出点下方15处.

答案:求在抛出点上方15 m处所用的时间:

由位移公式h=v0t-gt2得:15=20t-×10×t2

5t2-20t+15=0  t1=1 s,t2=3 s

t1=1 s是上升阶段经过15 m处所运动的时间,t2=3 s为物体下落阶段经过15 m处所运动的时间.

求物体在抛出点下方15 m处所运动的时间:

如下图所示,物体上升到最高点O所用的时间

t1′=v0/g=2 s.上升到最高点高度H=v02/2g=20 m

从O运动到B点时间由公式h=gt2

t2′=s=s

所以物块运动到抛出点下方15 m处所用的时间为t1′+t2′=(2+)s

求物体在抛出点下方15 m处所经历的时间可直接用位移公式

h=v0t-gt2

由于位移方向同初速度v0的方向相反,故h=-15 m,代入公式:

-15=20t-×10×t2

t3=(2+) s,t4=(2-) s,由于t4<0不合题意舍去.

石块运动到抛出点下方15 m处所用的时间为(2+) s.


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