问题 计算题

如图所示,水平屋顶高H=5 m,围墙高h=3.2 m,围墙到房子的水平距离L=3 m,围墙外马路宽x=10 m,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上,求小球离开屋顶时的速度v的大小范围.(g取10 m/s2)

答案

若v太大,小球落在马路外边,因此,球落在马路上,v的最大值vmax为球落在马路最右侧A点时的平抛初速度,如图所示,小球做平抛运动,设运动时间为t1. 则小球的水平位移:,小球的竖直位移:解以上两式得

若v太小,小球被墙挡住,因此,

球不能落在马路上,v的最小值vmin

为球恰好越过围墙的最高点P落在马路上B点时的平抛初速度,设小球运动到P点所需时间为t2,则此过程中小球的水平位移:

小球的竖直方向位移:

解以上两式得

因此v0的范围是,即

本题考查的是平抛运动的规律,只要熟悉此规律便可很容易解答此题。

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