Question

【題目】我校高一課外活動(dòng)小組自制一枚水火箭，設(shè)水火箭發(fā)射后始終在豎直方向上運(yùn)動(dòng)．在水火箭向下噴水過程中，水火箭可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．水火箭從地面靜止出發(fā)經(jīng)過4 s到達(dá)離地面高40 m處時(shí)水恰好噴完，接著水火箭向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后落回到地面．設(shè)水火箭噴完水后的加速度大小為g=10 m/s2，求：

（1）水火箭加速時(shí)的加速度;

（2）恰好噴完水時(shí)水火箭的速度；

（3）水火箭上升離地面的最大高度；

（4）水火箭從發(fā)射到殘骸落回到地面過程的總時(shí)間．

Answer 1

【答案】（1）（2）20m/s（3）60m（4）

【解析】試題分析：水火箭噴水過程向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間公式和速度時(shí)間公式列式求解；水噴完后，由于慣性，繼續(xù)上升，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度位移公式求解繼續(xù)上升的高度，最后得到總高度；水噴完后，水火箭做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間公式求出繼續(xù)上升的時(shí)間，落回地面過程的過程是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間公式求出下落時(shí)間，總時(shí)間等于上升的總時(shí)間加上下落的時(shí)間．

（1、2）水火箭噴水過程向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，噴完水后的速度為

①，②，解①②得，

（3）BC階段水火箭做勻減速直線運(yùn)動(dòng)③，④

解③④得

（4）從C落到A做自由落體運(yùn)動(dòng)⑤，⑥，⑦

解⑤⑥⑦得：