一个氢气球以4m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,10s末从气球上掉下一重物,
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解题思路:(1)先求出10s末重物的速度,重物脱离气球后加速度为g,根据速度位移公式求可以上升的高度,距地面的高度为匀加速上升的高度与匀减速上升的高度之和;

(2)所求时间为重物匀减速上升的时间与匀加速下降的时间之和.

(1)气球向上加速阶段,有 a1=4 m/s2,t1=10 s,

则上升的高度 H1=[1/2]a1t

21=[1/2]×4×102m=200 m

10s末速度 vt=a1t1=4×10 m/s=40 m/s

物体的竖直上抛阶段:a2=-g=-10 m/s2,v0=vt=40 m/s

上升的高度:H2=

v20

2g=[402/2×10] m=80 m

所用时间:t2=[v0/g]=[40/10] s=4 s

所以重物距地面的最大高度为:Hmax=H1+H2=200 m+80 m=280 m

(2)自由下落阶段:加速度a3=10 m/s2,下落的高度H3=280 m

下落所用的时间:t3=

2H3

g=

2×280

10s=

56 s≈7.48 s

所以重物从氢气球上掉下后,落回地面所用的时间为:

t=t2+t3=4 s+7.48 s=11.48 s.

答:(1)此重物最高可上升到距地面280m高处.(2)此重物从氢气球上掉下后,经11.48 s时间落回到地面.

点评:

本题考点: 竖直上抛运动.

考点点评: 分阶段分析物体的运动过程,做到有条不紊,熟练掌握运动学公式是解决此类问题的基础.