Question

15．在一高塔上，一人水平伸出手，以5m/s的初速度竖直上抛一个石子，手离地面的高度为20m，（不计空气阻力）试求：
（1）石子到达最高点所需的时间
（2）石子落回抛点的时间
（3）石子落回抛出点时的速度．

Answer 1

分析 （1）石子做竖直上抛运动，上升做匀减速直线运动，加速度为-g，到最高时速度为零．由速度公式求解石子到达最高点所需的时间；
（2）根据对称性求解总时间；
（3）根据竖直上抛运动的对称性求石子落回抛出点时的速度．

解答 解：（1）到最高点速度减为0，由速度公式可得到达最高点所需的时间为：
t=$\frac{{v}_{0}}{g}$=$\frac{5}{10}$=0.5s
（2）根据竖直上抛运动的对称性可知石子落回抛点的时间为：
t_总=2t=2×0.5=1s
（2）根据竖直上抛运动的对称性可知石子落回抛出点时的速度与抛出时的初速度等大反向．所以有：
v_t=-v₀=-5m/s
答：（1）石子到达最高点所需的时间为0.5s；
（2）石子落回抛点的时间为1s；
（3）石子落回抛出点时的速度为-5m/s．

点评 本题采用分段法研究竖直上抛运动的，也可用整体法处理，即把竖直上抛运动看成一种加速度为-g的匀减速直线运动．
竖直上抛运动的对称性：时间的对称性，上升时间和落回原处的时间相等；速度的对称性，落回抛出点时的速度与抛出时的初速度等大反向．