Question

【題目】學(xué)校每周一都會舉行升旗儀式，小明是學(xué)校的升旗手，已知國歌從響起到結(jié)束的時(shí)間是48s，旗桿高度是19m，紅旗從離地面1.4m處開始升起．小明從國歌響起時(shí)開始升旗，若設(shè)小明升旗時(shí)先拉動(dòng)繩子使紅旗向上勻加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間持續(xù)4s，然后使紅旗做勻速運(yùn)動(dòng)，最后使紅旗做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小與開始升起時(shí)的加速度大小相同，國歌結(jié)束時(shí)紅旗剛好到達(dá)旗桿的頂端且速度為零．

試求：（1）計(jì)算小明升旗時(shí)紅旗的位移S和勻速運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間t2．

（2）紅旗勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v．

（3）使紅旗向上做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小a．

Answer 1

【答案】（1）17.6m，40s．

（2）0.4m/s．

（3）0.1m/s2

【解析】試題分析：（1）根據(jù)首末位置的距離求出紅旗的位移，勻加速和勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，結(jié)合總時(shí)間求出勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

（2）根據(jù)平均速度推論，結(jié)合總位移和總時(shí)間求出勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度．

（3）根據(jù)速度時(shí)間公式求出勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小．

解：（1）設(shè)紅旗勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v．

由題得到紅旗上升的位移大小S=19m﹣1.4m=17.6m．

由題紅旗勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，a1=a3，

根據(jù)v=a1t1=a3t3，

即對稱性得知這兩個(gè)過程的時(shí)間相等t1=t3=4s，

紅旗勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t2=（48﹣2×4）s=40s

（2）根據(jù)s1=得，代入數(shù)據(jù)解得v=0.4m/s．

（3）勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：a==0.1m/s2

答：（1）計(jì)算小明升旗時(shí)紅旗的位移S為17.6m，勻速運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間為40s．

（2）紅旗勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v為0.4m/s．

（3）使紅旗向上做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小為0.1m/s2