Question

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

（1）水火箭加速時的加速度;

（2）恰好噴完水時水火箭的速度；

（3）水火箭上升離地面的最大高度；

（4）水火箭從發射到殘骸落回到地面過程的總時間．

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動，根據位移時間公式和速度時間公式列式求解；水噴完后，由于慣性，繼續上升，做豎直上拋運動，根據速度位移公式求解繼續上升的高度，最后得到總高度；水噴完后，水火箭做豎直上拋運動，根據速度時間公式求出繼續上升的時間，落回地面過程的過程是自由落體運動，根據位移時間公式求出下落時間，總時間等于上升的總時間加上下落的時間．

（1、2）水火箭噴水過程向上做初速度為零的勻加速直線運動，設加速度為，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動③，④

解③④得

（4）從C落到A做自由落體運動⑤，⑥，⑦

解⑤⑥⑦得：