物理题,一个男孩向上扔给他哥哥一个箱子,距离是5米,0.5秒后到达他哥哥那里

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/14 00:21:58
请问箱子的初速度是多少?
在他哥哥拿到箱子前,箱子的速度又是多少?

答案是12.5m/s和7.5m/s

但是我不知道具体的做题步骤是什么和其中所用到的公式,求达人帮忙解答啊?最好详细点,万分感谢!

设初速度为V1..他哥哥拿到前速度为V2
因为(V1+V2/2)*t=5 又因为V1=V2+gt t=0.5
所以V1=12.5 V2=7.5
所以箱子初速度12.5m/s
他哥哥拿到前速度7.5m/s

箱子到哥哥手中有两种情况,第一种,箱子先到最高点而后又下落到哥哥手中,设初速度为Vo,则箱子上升的最大高度为H=Vo^2/2g 上升到最高点所用时间t1=Vo/g 箱子从最高点下落到哥哥手中所用时间t2=0.5-t1=0.5-Vo/g 下落的距离h=g*t2^2/2=g*(0.5-Vo/g)^2/2
根据题意可知:H-h=5 Vo^2/2g-g*(0.5-Vo/g)^2/2=5 Vo无解 则证明箱子不是先到最高点而后又下落到哥哥手中的(根据0.5s的时间限制也可用其他方法证明不是这种情况),而是第二种情况即箱子直接上升到哥哥手中,设箱子到哥哥手中前的速度为V,根据平均速度可知:0.5*(Vo+V)/2=5 ①
V=Vo-0.5g ②
①、②联立可得出:Vo=12.5m/s V=7.5m/s

对箱子上升的过程应用动量定理和动能定理(设抛出速度为V0,到顶速度为V1)-mgt=mV1-mV0① -mgs=0.5mV1^2-0.5mV0^2② 联立两个方程可以解出V1、V0

vt+1/2at^2=s
a=g(注意重力加速度有正负)
代入即可求得

V平均=S/t=10m/s
Vt-Vo=gt=5m/s