Question

3．自高為H的塔頂自由落下A物的同時B物自塔底以初速度v₀豎直上拋，且A、B兩物體在同一直線上運動．下面說法不正確的是（　�。�

• A． 若v₀＞$\sqrt{gH}$兩物體相遇時，B正在上升途中
• B． v₀=$\sqrt{gH}$兩物體在地面相遇
• C． 若$\sqrt{\frac{gH}{2}}$＜v₀＜$\sqrt{gH}$，兩物體相遇時B物正在空中下落
• D． 則兩物體在空中相遇時所用時間一定為$\frac{H}{{v}_{0}}$

Answer 1

分析 先求出B物體正好運動到最高點時相遇的初速度，再求出兩物體正好在落地時相遇的初速度，分情況討論即可求解．

解答 解：若B物體正好運動到最高點時兩球相遇，則B物體上升的時間：t=$\frac{{v}_{0}}{g}$…①
A下落的位移大小 s_a=$\frac{1}{2}$gt²…②
B上升的位移大小 s_b=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2g}$…③
相遇時有 s_a+s_b=H…④
由①②③④解得：v₀=$\sqrt{gH}$
當(dāng)兩物體恰好在B物體落地時相遇，則有：
   t=$\frac{2{v}_{0}}{g}$
此時A的位移 s_a=$\frac{1}{2}$gt²=H
解得：v₀=$\sqrt{\frac{gH}{2}}$
A、由上計算結(jié)果可知，若v₀＞$\sqrt{gH}$，則兩物體在B球上升途中相遇，故A正確；
B、若v₀=$\sqrt{gH}$，則正好在B物體運動到最高點時相遇，故B不正確；
D、若$\sqrt{\frac{gH}{2}}$＜v₀＜$\sqrt{gH}$，兩物體相遇時B物正在空中下落，故C正確；
C、兩物體相遇時，有$\frac{1}{2}$gt²+（v₀t-$\frac{1}{2}$gt²）=H，得 t=$\frac{H}{{v}_{0}}$，故D正確；
本題選不正確的，故選：B

點評 解決本題的關(guān)鍵知道兩物體在空中相碰，兩物體的位移之和等于H，結(jié)合物體運動時間的范圍，求出初始速度的范圍．