问题 多选题

从离地H高处自由下落小球a,同时在它正下方H处以速度V0竖直上抛另一小球b,不计空气阻力,则以下说法正确的是(  )

A.若V0

gH
,小球b一定能在上升过程中与a球相遇

B.若V0

gH
,小球b一定能在下落过程中与a球相遇

C.若V0

gH
2
,小球b和a可能不会在空中相遇

D.若V0=

gH,两球在空中相遇时b球速度为零

答案

设经过时间t甲乙在空中相碰,甲做自由落体运动的位移

h=

1
2
gt2

乙做竖直上抛运动的位移h2=v0t-

1
2
gt2

由几何关系 H=h1+h2

联立以上各式解得

t=

H
v0

而b小球上升的时间t2=

v0
g
H
g

若V0

gH
,则t2=
v0
g

而相遇时间t<

H
g
,所以,小球b在上升过程中与a球相遇,故A正确;

若V0=

gH
,t2=
v0
g
=
H
g
,相遇时间t=
H
g
,此时b球刚上升到最高点,速度为零,故D正确;

在乙下落过程中,甲乙相遇应满足

v0
g
<t<
2v0
g
,则:
gH
2
<v0
gH
,故BC错误;

故选AD.

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