Question

【题目】我校高一课外活动小组自制一枚水火箭，设水火箭发射后始终在竖直方向上运动．在水火箭向下喷水过程中，水火箭可认为做匀加速直线运动．水火箭从地面静止出发经过4 s到达离地面高40 m处时水恰好喷完，接着水火箭向上做匀减速运动，最后落回到地面．设水火箭喷完水后的加速度大小为g=10 m/s2，求：

（1）水火箭加速时的加速度;

（2）恰好喷完水时水火箭的速度；

（3）水火箭上升离地面的最大高度；

（4）水火箭从发射到残骸落回到地面过程的总时间．

Answer 1

【答案】（1）（2）20m/s（3）60m（4）

【解析】试题分析：水火箭喷水过程向上做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间公式和速度时间公式列式求解；水喷完后，由于惯性，继续上升，做竖直上抛运动，根据速度位移公式求解继续上升的高度，最后得到总高度；水喷完后，水火箭做竖直上抛运动，根据速度时间公式求出继续上升的时间，落回地面过程的过程是自由落体运动，根据位移时间公式求出下落时间，总时间等于上升的总时间加上下落的时间．

（1、2）水火箭喷水过程向上做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为，喷完水后的速度为

①，②，解①②得，

（3）BC阶段水火箭做匀减速直线运动③，④

解③④得

（4）从C落到A做自由落体运动⑤，⑥，⑦

解⑤⑥⑦得：