如图甲所示,某杂技演员正在进行抛小球的表演。为了便于分析,我们假设该杂技演员总是以初速度${v}_{0}=5m/s$从同一水平高度竖直向上抛出小球,在小球落到手上后立刻抛出,且不考虑小球间可能的碰撞,如图乙所示,设空中(包括杂技演员手中)共有5个小球。(自由落体加速度g取$10m/{s}^{2}$)(1)求每个小球上升的最高高度;(2)若杂技演员每隔相等的时间间隔就抛出一次小球,求抛出相邻两小球的时间间隔;(3)第1个小球被抛出后,在接下来的表演过程中,经过多长时间它会与第2被抛出的小球相遇?

如图甲所示,某杂技演员正在进行抛小球的表演。为了便于分析,我们假设该杂技演员总是以初速度${v}_{0}=5m/s$从同一水平高度竖直向上抛出小球,在小球落到手上后立刻抛出,且不考虑小球间可能的碰撞,如图乙所示,设空中(包括杂技演员手中)共有5个小球。(自由落体加速度g取$10m/{s}^{2}$)(1)求每个小球上升的最高高度;(2)若杂技演员每隔相等的时间间隔就抛出一次小球,求抛出相邻两小球的时间间隔;(3)第1个小球被抛出后,在接下来的表演过程中,经过多长时间它会与第2被抛出的小球相遇?

【答案】

(1)$1.25m$;(2)$0.25s$;(3)$0.625s$

【解析】

(1)根据运动学公式可得每个小球上升的最高高度为$H=\dfrac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}=1.25m$;

(2)由题意可知,杂技演员抛出第5个小球时,第1个小球恰好回到杂技演员手中,第1个小球从被抛出到回到手上所经历的时间为$t=\dfrac{2{v}_{0}}{g}=1s$,则抛出相邻两小球的时间间隔为$T=\dfrac{t}{4}=0.25s$;

(3)设第1个小球被抛出后,在接下来的表演过程中,经过${t}'$时间它会与第2个被抛出的小球相遇,则${v}_{0}\left({t}'-T\right)-\dfrac{g}{2}{\left({t}'-T\right)}^{2}={v}_{0}{t}'-\dfrac{g{t}^{'2}}{2}$,解得${t}'=0.625s$