题目内容
【题目】气球以10m/s的速度匀速上升,当它上升到离地120m的高处时,一重物从气球上掉落,则重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?(g取10m/s2)
【答案】t=6s;速度大小为50m/s
【解析】
物体从气球上掉下后做竖直上抛运动,可以看成一种匀减速直线运动,根据位移时间公式求时间;由速度时间公式求物体到达地面时的速度。
取全过程为一整体进行研究,从重物自气球上掉落计时,经时间t落地,规定初速度方向为正方向,运动示意图如图所示:
重物在时间t内的位移为:h=-120m
将h=-120m,v0=10m/s,代入位移公式
解得:t=6s或t=-4s(舍去),
所以重物落地速度为:
v=v0-gt=10m/s-10×6m/s=-50m/s
即速度大小为50m/s,负号表示方向竖直向下.
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