垂直向上抛出一个皮球,它的初速度是25米/秒,那么,多长时间后,它距离抛出点20米?

时间:2024-06-25 23:17:01

在前面举的几个例子中,我们对方程的两个解做了不同的处理。第一个例子中,要求参加会议的人数,负数不符合题意,把它舍弃了;在第二个例子中,要求蜜蜂的只数,我们舍弃了分数解;第三个例子中,两个解都保留了。方程有时会起到一些意想不到的作用,可以帮助我们开拓思维。下面,就来举一个这样的例子。

【题目】垂直向上抛出一个皮球,它的初速度是25米/秒。那么,多长时间后,它距离抛出点20米?

【解答】对于垂直向上抛的物体,在不考虑空气阻力的情况下,有下面的关系:

垂直向上抛出一个皮球,它的初速度是25米/秒,那么,多长时间后,它距离抛出点20米?

其中,h为物体达到的高度,v为初速度,g为重力加速度,t为物体从抛出开始经过的时间。

在速度比较低的时候,空气阻力很小,常常忽略不计。为简化计算,这里的重力加速度g取10米/秒2,把题目中的值代入上面的式子,可得

垂直向上抛出一个皮球,它的初速度是25米/秒,那么,多长时间后,它距离抛出点20米?

化简得到

t2-5t+4=0

易解得

t1=1,t2=4

这个答案告诉我们,皮球有两次出现在距抛出点为20米的地方,其中一次在抛出后1秒时,另一次在抛出后4秒时。

初看起来,这似乎难以相信,有的人可能会把第二个解舍去。其实,第二个解也是合乎题意的:向上抛皮球的时候,皮球确实有两次经过高度为20米的地方,一次是上升的时候,还有一次是下落的时候。如果深入分析一下,可以得出,当皮球抛出2.5秒时,它达到了最高点,也就是距离抛出点31.25米的地方。皮球在抛出后1秒时达到20米的高度,然后又上升了1.5秒,达到了最高点31.25米后开始下落,1.5秒后再一次到达20米的高度,又过了1秒,落回抛出点。