题目内容
热气球外部挂有一质量为70kg的重物,以v0=15m/s的速度竖直匀速上升,在上升到离地面h=50m处热气球发生故障,立即剪断悬挂重物的细绳,热气球将以2m/s2的加速度匀加速上升.(不计剪断绳所用时间)求:
(1)重物落地时热气球距地面的高度;
(2)重物落地时的速度.
解:(1)取货物为研究对象,货物将竖直上抛运动,经时间t落地,以竖直向上为正,
①
在此时间内热气球加速上升h1,由匀变速运动: ②
气球离地高度H
H=h1+h ③
解得:t=5s或t=-2s(舍去)
H=150m
(2)货物落地速度为v 由匀变速规律得v=v0-gt
解得v=-35m/s
速度大小35m/s方向竖直向下
答:(1)重物落地时热气球距地面的高度为150m;
(2)重物落地时的速度大小35m/s方向竖直向下.
分析:(1)剪断悬挂重物的细绳后,气球做匀加速运动,重物做竖直上抛运动,分别列出位移方程,联立即可求解;
(2)重物落地时的速度根据匀减速直线运动速度时间公式即可求解.
点评:本题主要考查了匀变速直线运动基本公式的直接应用,处理竖直上抛运动时,可以把整个过程看成匀减速直线运动,难度适中.
①
在此时间内热气球加速上升h1,由匀变速运动: ②
气球离地高度H
H=h1+h ③
解得:t=5s或t=-2s(舍去)
H=150m
(2)货物落地速度为v 由匀变速规律得v=v0-gt
解得v=-35m/s
速度大小35m/s方向竖直向下
答:(1)重物落地时热气球距地面的高度为150m;
(2)重物落地时的速度大小35m/s方向竖直向下.
分析:(1)剪断悬挂重物的细绳后,气球做匀加速运动,重物做竖直上抛运动,分别列出位移方程,联立即可求解;
(2)重物落地时的速度根据匀减速直线运动速度时间公式即可求解.
点评:本题主要考查了匀变速直线运动基本公式的直接应用,处理竖直上抛运动时,可以把整个过程看成匀减速直线运动,难度适中.
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