问题
计算题
如图所示,水平屋顶高H=5 m,墙高h=3.2 m,墙到房子的距离L=3 m,墙外马路宽D=10 m,小球从屋顶水平飞出落在墙外的马路上,求小球离开屋顶时的速度v应该满足什么条件?(g=10 m/s2)
答案
解:小球速度很小,则不能越过墙;小球速度很大,则飞到马路外面.两临界状态就是刚好越过墙和落在马路右侧边缘.设小球刚好越过墙如图中Ⅰ所示,此时小球的水平初速度为v1,则
H-h=gt12,t1=
由L=v1t1得v1=5 m/s
设小球越过墙刚好落在马路的右边缘如图中Ⅱ所示,此时小球的水平速度为v2,则
H=gt22,t2=
由L+D=v2t2得v2=13 m/s
所以小球离开屋顶时的速度满足5 m/s≤v≤13 m/s时,小球落在墙外的马路上