Question

10．某物理兴趣小组针对平抛运动进行以下实验探究：如图所示，在地面上方足够高的A、B两点，以v₀=10m/s的初速度将P、Q小球水平抛出，探究P、Q两球能在空中相碰的条件．（g取10m/s²）
（1）该兴趣小组通过实验探究发现：只有当P球水平抛出一定的时间△t后再水平抛出Q球，P、Q两球才能在空中相碰，试求△t的大小．
（2）该兴趣小组通过实验探究还发现：只有B点距地面的高度大于某一特定值H时，P球水平抛出△t时间后再水平抛出Q球，P、Q两球才能在空中相碰，试求H的大小．

Answer 1

分析 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合两球竖直位移关系和水平位移关系，求出△t的大小以及Q球的运动时间，根据位移时间公式求出H的大小．

解答 解：（1）设Q球抛出t时间后P、Q两球在空中的C点相碰，如图所示，由平抛运动的规律和题意得：
$\frac{1}{2}g（t+△t）^{2}-\frac{1}{2}g{t}^{2}=h$，
v₀（t+△t）+v₀t=d，
由以上两式解得△t=0.2s．
t=0.4s．
（2）由题意可得：H=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.16m=0.8m$．
答：（1）△t的大小为0.4s；
（2）H的大小为0.8m．

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．