题目内容
【题目】如图所示,甲、乙两小球位于的同一高度,零时刻由静止释放甲球,后再由静止释放乙球,释放后两球均做自由落体运动。(重力加速度取),求:
(1)释放乙球时,甲球离地高度.
(2)甲小球落地时,甲、乙两小球之间的竖直距离.
(3)从甲小球下落开始计时,分析全过程甲、乙两球之间的竖直距离与时间的关系,并用图像准确表示。(球落地后立即原地静止)
【答案】(1)40m
(2)25m
(3)如图所示.
【解析】
试题(1)根据位移时间公式求出甲球1s内下落的高度,从而得出甲球离地的高度.
(2)根据位移时间公式求出甲球落地的时间,从而得出乙球下落的时间,根据位移是公式求出乙球下落的高度,从而得出两球之间的竖直距离.
(3)根据位移时间公式求出各段时间内甲乙两球之间距离的表达式,从而作出图线.
解:(1)释放乙球时,甲下落高度h1=gt12==5m
得甲离地高度△h1=h﹣h1=40m.
(2)由h=gt22,得甲球落地时间t2==3s,
此时乙下落高度h2=g(t2﹣1)2==20m
所以甲、乙之间的距离△h2=h﹣h2=25m
(3)从甲下落开始计时,甲下落高度y1=gt2,乙球下落高度y2=g(t﹣1)2,两者之间的高度差△y=y1﹣y2
在0~1s内,y1=gt2,y2=0,两球的竖直距离随时间的关系为△y1=y1﹣y2=gt2=5t2
在1~3s内,y1=gt2,y2=g(t﹣1)2,两小球的竖直距离随时间的关系为:△y2=y1﹣y2=10t﹣5
在3~4s内,y1=45m,y2=g(t﹣1)2,两小球的竖直距离随时间的关系为:△y3=y1﹣y2=40+10t﹣5t2
则图象如图所示.
答:(1)释放乙球时,甲球离地高度为40m.
(2)甲小球落地时,甲、乙两小球之间的竖直距离为25m.
(3)如图所示.