解题思路:小球B做竖直上抛运动,可看成一种匀减速直线运动.两球在空中运动的时间相同,则根据位移-时间公式分别表示出A和B的位移大小,由相遇的条件可知两物体的位移之和等于H,即可求得相遇时运动的时间,由时间可求相遇的高度,v0需满足的条件相遇的时间要小于B球上抛的总时间.
(1)设经过时间t,AB在空中相碰,A球做自由落体运动的位移为:h1=[1/2]gt2
B球做竖直上抛运动的位移为:h2=v0t-[1/2]gt2
由几何关系有:H=h1+h2
联立以上各式解得:t=[H
v0=
20/20=1s
(2)若要两球在空中相遇,则相遇的时间要小于B球上抛的总时间,
即满足
H
v0<
2v0
g]
解得:v0>
gH
2=
10×20
2=10m/s
答:(1)经过1s两球在空中相遇;
(2)若要两球在空中相遇,B球上抛的初速度应满足v0>10m/s.
点评:
本题考点: 自由落体运动;竖直上抛运动.
考点点评: 解决本题的关键知道两物体在空中相碰,两物体的位移之和等于H,结合物体运动时间的范围,求出初始度的范围.