如图所示,小洁将小球甲从空中A点以υA=3m/s的速度竖直向下抛出,同时小明将另一小球乙从A点正下方H=10m的B点以υB=4m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,B点离地面足够高,求两球在空中的最短距离.
问题描述:
如图所示,小洁将小球甲从空中A点以υA=3m/s的速度竖直向下抛出,同时小明将另一小球乙从A点正下方H=10m的B点以υB=4m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,B点离地面足够高,求两球在空中的最短距离.
答
经过时间t,A做竖直下抛运动的位移为:y甲=υAt+
gt21 2
B在竖直方向做*落体运动的位移为:y乙=
gt21 2
两球在竖直方向的距离为:y=H+y乙-y甲
B在水平方向的位移,即两球在水平方向的距离为:x=υBt
所以,两球之间的距离为:s=
x2+y2
联立以上各式解得:s=
(10−3t)2+(4t)2
当t=1.2s时,两球之间最短距离为smin=8m
答:两球在空中的最短距离为8m.
答案解析:A做竖直下抛运动,B做平抛运动,设经过时间t位移最短,根据运动学基本规律求出两球之间的距离的表达式,结合数学知识即可求解.
考试点:*落体运动;抛体运动;运动的合成和分解.
知识点:本题主要考查了竖直下抛运动和做平抛运动的基本规律,求某个量的极值时可以先把这个量的表达式求出来,再结合数学知识求解,难度适中.