Question

【题目】成都外国语学校高一课外活动小组自制一弹射系统，将一小球从水平地面以初速度V0=20m/s竖直上抛，与此同时从水平地面的同一位置将小滑块从静止开始以加速度大小a1=2m/s2向东做匀加速直线运动，当竖直上抛的小球达到最高点时，立即将小滑块的加速度大小改变为a2、方向与此时速度方向相反的匀变速直线运动，经一段时间小滑块返回原处并与小球下落也返回原处恰好相遇。忽略空气的阻力，g=10m/s2。求：(保留两位有效数字)

（1）)小球上升离地面的最大高度Hm和小球上升的运动时间t；

（2）小滑块离开出发点的最大位移多大；

（3）小滑块回到出发点的速度多大。

Answer 1

【答案】（1）20m 2s （2）5.3m （3）-8m/s 方向与初速度方向相反

【解析】

(1)由竖直上抛运动可知，上升的最大高度为：，得：，上升的时间为：；

（2）小滑块加速的位移为：，小滑块的速度为：，

小滑块到返回出发点的时间也为2s，设减速的加速度为a2，由公式，

其中x=-4m，t=2s

小滑块离开出发点的最大位移为：

由以上三式解得：；

(3)由公式，其中x=-4m，v=4m/s

代入数据解得： ，方向与初速度方向相反。