Question

请教一道高一物理题！我是高一新生，请写明详细步骤！谢谢~

在12M高的塔上，以一定的初速度竖直上抛一物体，经2S到达地面，则物体抛出去的速度为多大？物体上升的最大高度是多少（离地面高度）？
三.甲物体从离地高度为h处自由落下，同时在它的正下方的地面上乙物体以速度V0竖直上抛，若要乙物体在下落过程中与甲相碰，则V0的取值范围如何？

Answer 1

1.设物体的初速度为Vo,取向上的方向为正方向.
那么,物体的位移s=-12m(因为位移方向向下,所以,为负),物体的加速度a=-g=-10m/s^2(a取负号因为a的方向向下)
对于全过程运用运动学公式有:
s=Vo*t+1/2*a*t^2
-12=Vo*2-5*4
解出,Vo=4 m/s
物体竖直上抛的最大高度hmax=Vo^2/(2g)=0.8m
所以,离地的最大高度H为:12.8m
2.由于要求乙物体下落过程中和甲物体相遇,而乙物体竖直上抛的时间(向上运动时间)t1=Vo/g
1)在0--t1时间内甲乙不能相遇,就是说在t1时间内甲和乙的位移之和应该小于h
t1时间内甲的位移S甲=1/2*g*t1^2=Vo^2/2g
t1时间内乙的位移S乙=Vo^2/(2g)
S甲+S乙=Vo^2/g<h
解出,Vo<根号下(gh)
2)物体乙到达最高点后下降,显然应该在乙下降到地面之前甲乙相遇,乙的下降时间t=Vo/g
所以,甲下落到地面的时间不能大于2Vo/g(否则,乙早已下落到地面了)
而甲的下落时间t=根号下(2h/g)<2Vo/g
解出,Vo>根号下(gh/2)
综合得到,根号下(gh)>Vo>根号下(gh/2)