题目内容

16.农历春节是我国人民最重视的传统节日,每逢除夕之夜,全国各地燃放礼花,共祝佳节,礼花竖直向上发射,当它上升到最大高度45m处恰好瞬间爆炸,爆炸产生一个“小火球”,这个“小火球”同时以初速度大小15m/s竖直下落,假设每两个礼花发射的时间间隔为3s.(设在礼花上升和“小火球”下落的运动过程中,均只考虑重力作用,重力加速度g=10m/s2)求:
(1)礼花在地面竖直向上发射的初速度v0.
(2)第一枚礼花释放的“小火球”与第二枚礼花相遇时距地面的高度h.

分析 (1)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出礼花发射的速度.
(2)当相遇时两者在竖直上的高度之和为45m,利用运动学公式即可求得

解答 解:(1)礼花做竖直上抛运动,根据${v}_{0}^{2}$=2gh得发射速度为:${v}_{0}=\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×45}m/s=30m/s$.
(2)竖直上升所需时间为t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×45}{10}}s=3s$
设第二枚礼花经过时间t相遇,则
第二枚礼花经过位移为$h′={v}_{0}t-\frac{1}{2}g{t}^{2}$
小火球经过的位移$h″=v′t+\frac{1}{2}g{t}^{2}$
故相遇时h=h′+h″
联立解得h′=25m
答:(1)礼花在地面竖直向上发射的初速度v0为30m/s
(2)第一枚礼花释放的“小火球”与第二枚礼花相遇时距地面的高度h为25m

点评 本题主要考查了竖直上抛和竖直下抛运动,注意灵活运用运动学公式即可

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