一气球用绳子系着一物体以v0=4m/s速度从地面开始匀速上升,升至64m高处绳子突然断裂,物体脱离了气球,(空气阻力不计

一气球用绳子系着一物体以v0=4m/s速度从地面开始匀速上升,升至64m高处绳子突然断裂,物体脱离了气球,(空气阻力不计,g=10m/s2)求:
(1)该物体从脱离气球至运动到最高点所需时间t1
(2)该物体从脱离气球至下落到地所用时间t;
(3)该物体着地时的速度v.
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xzdsf 幼苗

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解题思路:物体先随气球做匀速直线运动,物体从气球脱离时速度与气球的速度相同.物体离开气球后做竖直上抛运动,可由竖直上抛运动的规律:v=v0-gt和h=v0t-[1/2]gt2求解.

(1)物体做竖直上抛运动,当速度为零时,到达最高点.
设上升的时间为t1,则有:v0-gt1=0,
则得:t1=
v0
g=
4
10s=0.4s
(2)物体上升的高度为:
h=v0t1-[1/2]gt12=4×0.4−
1
2×10×0.42=0.8m
物体做自由落体运动的最大高度为:
H=x1+h=64+0.8=64.8m;
物体从最高点到落地的时间为t2,则有:
H=[1/2g
t22]
解得:t2=

2H
g=

2×64.8
10s=
12.96s=3.6s
故总时间为:t=t1+t2=0.4s+3.6s=4.0s
(3)物体落地时的速度:v=gt2=10×3.6=36m/s
答:(1)该物体从脱离气球至运动到最高点所需时间是0.4s;
(2)该物体从脱离气球至下落到地所用时间是4s;
(3)该物体着地时的速度是36m/s.

点评:
本题考点: 竖直上抛运动.

考点点评: 解决本题的关键理清气球和物体的运动情况,把握住物体上升与下落的过程,针对两个过程,根据运动学公式进行求解.

1年前

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