问题描述:
气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,气球继续匀速上升;则①重物要经过多长时间才能落到地面?
②到达地面时的速度是多少?
③重物落地时气球离地面的高度为多少?
④重物掉落后经过的路程?(不计空气阻力,g=10m/s2).
最佳答案:
(1)重物离开气球后在重力作用下做匀变速直线运动,取竖直向上为正方向,则重物做匀变速直线运动的初速度为v0=4m/s,重力加速度竖直向下故a=-g=-10m/s2,重物落回地面时的位移x=-217m.求重物运动的时间t和落回地面的末速度v.
根据匀变速直线运动的位移时间关系有:
x=v0t+
1 |
2 |
代入数据x=-217m,v0=4m/s,a=-10m/s2
解得:t=7s(另一值小于0舍去)
(2)据速度时间关系,重物做匀变速直线运动的末速度:
v=v0+at=4+(-10)×7m/s=-66m/s(负号表示速度方向竖直向下)
(3)经7s气球又上升了的高度h=v0t=4×7=28m;
故此时气球离地面高度为:H=28+217=245m;
(4)物体先上升,后下降,
上升过程的高度h1=
| ||
2g |
16 |
20 |
则总路程为:s=2h1+h=1.6+217=218.6m;
答:(1)重物经过7s落回地面;
(2)落回地面时的速度为66m/s,方向竖直向下.
(3)气球离地高度为245m.
(4)重物落地时,经过的路程为218.6m.
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