Question

【題目】小明是學校的升旗手，他每次升旗都做到了在莊嚴的《義勇軍進行曲》響起時開始升旗，當國歌結束時恰好五星紅旗升到了高高的旗桿頂端．已知國歌從響起到結束的時間是48 s，旗桿高度是19 m，紅旗從離地面1.4 m處開始升起．若設小明升旗時先拉動繩子使紅旗向上勻加速運動，時間持續4 s，然后使紅旗做勻速運動，最后使紅旗做勻減速運動，減速時加速度大小與開始升旗時的加速度大小相同，紅旗到達旗桿頂端時的速度恰好為零．

（1）紅旗向上做勻加速運動時加速度的大小；

（2）紅旗勻速運動的速度大小．

Answer 1

【答案】（1）0.4 m/s（2）0.1 m/s2

【解析】試題分析：根據旗桿高度是19m和紅旗從離地面1.4m處開始升起，得出紅旗上升的位移大小，由于紅旗勻加速運動和勻減速運動的加速度大小相等，根據對稱性得知這兩個過程的時間相等，確定出勻速運動的時間，用位移公式分別得出三個運動過程的位移表達式，求出勻速運動的速度，再求解勻加速運動的加速度大小。

設紅旗勻速運動的速度大小為v．由題得到紅旗上升的位移大小x=19m-1.4m=17.6m，由題意可知紅旗勻加速運動和勻減速運動的加速度大小相等，根據對稱性得知這兩個過程的時間相等，紅旗勻速運動的時間為：t2=（48-2×4）s=40s

位移關系為：

代入解得，v=0.4m/s

勻加速運動的加速度大小為：