问题 问答题

如图所示,在距地面2l高空A处以水平初速度v0=

gl
投掷飞镖.在与A点水平距离为l的水平地面上的B点有一个气球,选择适当时机让气球以同样大小的速度v0匀速上升,在升空过程中被飞镖击中.飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计.在计算过程中可将飞镖和气球视为质点.已知重力加速度为g.试求:

(1)飞镖从出发到击中气球时所用时间;

(2)击中气球时飞镖的速度大小;

(3)投掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔应为多少?

答案

(1)飞镖做的是平抛运动,

由水平方向的匀速直线运动可得 l=V0t

所以t=

l
v0
=
l
g

所以飞镖运动的时间为

l
g

(2)飞镖做的是平抛运动,从飞镖飞出到击中气球过程中,

对飞镖来说:l=V0t,Vy=gt,v=

v20
+
v2y
  

由以上三式联立可得飞镖击中气球时的速度为:v=

2gl

击中气球时飞镖的速度大小为

2gl

(3)

飞镖的竖直位移:h=

1
2
gt2

气球上升的位移:H=2l-h,

气球上升的时间:t′=

H
V0

两个动作之间的时间间隔为:△t=t′-t=

1
2
l
g

联立以上各式可求得,气球应比投飞镖早运动的时间为

1
2
l
g

单项选择题
单项选择题