Question

【題目】氣球以20m/s的速度沿豎直方向勻速上升，當(dāng)它上升到離地160m的高處時(shí)，一重物從氣球上掉落，（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）求：

（1）重物需要經(jīng)過多長時(shí)間才能落到地面？

（2）重物到達(dá)地面時(shí)的速度是多大？

Answer 1

【答案】（1）8s （2）60 m/s

【解析】

試題重物由氣球里掉落，由于慣性，將保持原來向上的速度，可將其運(yùn)動(dòng)看成勻減速直線運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)位移大小為160m，方向豎直向下，根據(jù)位移時(shí)間公式求解落地時(shí)間；根據(jù)速度時(shí)間公式求解到達(dá)地面時(shí)的速度

（1）設(shè)從重物自氣球上掉落開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間t落地，畫出運(yùn)動(dòng)如圖所示，重物在時(shí)間t內(nèi)的位移x=-160m，

根據(jù)位移時(shí)間公式：，帶入數(shù)據(jù)解得：t=8s或t=-4s（舍去）

（2）根據(jù)速度時(shí)間公式可得重物落地速度為：v=v0-gt=20 m/s-10×8 m/s=-60 m/s ，其中負(fù)號(hào)表示方向豎直向下，與初速度方向相反。