Question

氢气球用绳子系着一个重物，以10m/s的速度匀速竖直上升，当到达40m高度时，绳子突然断开，重物从断开到落地过程：（g=10m/s²），下落时间为

4s

，落地速度为

30m/s方向竖直向下

．

Answer 1

分析：绳子断开后重物做竖直上抛运动，根据位移时间关系和速度时间关系求解即可．

解答：解：取竖直向上为正方向，则绳子断开时重物的速度v₀=10m/s，加速度a=-10m/s²，落地时重物体的位移x=-40m．
根据匀变速直线运动的速度位移关系有：v2-

v

2 0

=2ax代入数据得
v=-30m/s（因为落地时速度方向竖直向下，故舍去v=30m/s）
根据速度时间关系v=v₀+at得重物运动时间t=

v-v0

a

=

-30-10

-10

s=4s
故答案为：4s，30m/s方向竖直向下．

点评：抓住竖直上抛运动的匀变速直线运动特征，根据速度时间关系、速度位移关系求解是关键．