问题 问答题

如图所示,一只气球B在空中以v0=15m/s的速度竖直向下匀速运动,在它的正上方另有一个金属小球A某时刻由静止释放,经过4s追上气球B.若A球所受空气阻力忽略不计,且A球追上B球之前两球均未着地.重力加速度g取10m/s2.试求:

(1)当A球追上B球时的速度多大;

(2)A球开始释放时离B球距离多大;

(3)在追上之前两球相距最远距离为多少米.

答案

(1)已知追上的时间,由速度公式:vA=gt=10×4m/s=40m/s

(2)追上时,AB位移关系为:

1
2
gt2=x0+v0t

带入数据得:

1
2
×10×42=x0+15×4

解得:x0=20m

(3)设A球下落时间t′时两球速度相等时,此时两球相距最远gt'=v0

即:10×t′=15

解得:t'=1.5s

相距最远距离为:xm=v0t′+x0-

1
2
gt2=15×1.5+20-
1
2
×10×1.52

=31.25m

答:(1)当A球追上B球时的速度为40m/s

(2)A球开始释放时离B球距离为20m

(3)在追上之前两球相距最远距离为31.25m

名词解释
单项选择题