一个氢气球以4m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,10s末从气球上面掉下一重物.此重物最多可上升到距地面多高处?此重物从氢气球上掉下后,经多长时间落回地面?落地时速度多大(忽

问题描述:

一个氢气球以4m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,10s末从气球上面掉下一重物.此重物最多可上升到距地面多高处?此重物从氢气球上掉下后,经多长时间落回地面?落地时速度多大(忽略空气阻力 g=10m/s2)?

10s末重物的速度为:v=at=4×10=40m/s
10s内上升的高度为:h1

1
2
at2
1
2
×4×102m=200mm
从气球脱离后上升的高度为:h′=
v2
2g
402
2×10
m=80m

则距离地面的最大高度为:H=200m+80m=280m;
上升所用时间:t′=
v
g
40
10
s
=4s
设从最高点下落到地面的时间为t″,则:h+h′=
1
2
gt2

即:280m=
1
2
×10×t″2
得:t″≈7.48s
则t=4s+7.48s=11.48s
落地速度为v′=gt″=10×7.48m/s=74.8m/s
答:此重物最高可上升到距地面280m高,此重物从气球上掉下后,经11.48s时间落回地面,落地速度为74.8m/s.