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试卷云
如图所示，无人机表演时携带着一智能元件以
的速度匀速上升，距离地面
时智能元件脱离无人机，脱离后无人机速度保持不变。当智能元件上升到最高点时，无人机立即启动自动控制装置，产生一向下的加速度a追赶智能元件。已知智能元件脱离无人机后，速度小于20m/s时仅受重力，等于20m/s时能够自动控制做匀速直线运动，重力加速度
，不考虑无人机和智能元件的大小。则：
(1)智能元件距地面的最大高度是多少？
(2)智能元件脱离无人机后多长时间开始匀速运动？
(3)若无人机能在智能元件落地之前追上智能元件，加速度a至少多大？
(4)若智能元件的自动控制装置出现故障（一直仅受重力），则其落地时的速度是多少？
【答案】(1)100m
(2)3s
(3)
(4)
【知识点】竖直上抛运动的高度、速度与时间的计算
【详解】（1）智能元件脱离无人机后做竖直上抛运动，速度减到0时上升高度为
此时距地面最高
（2）智能元件脱离无人机后上升时间为
，则
下落过程经过
的时间开始做匀速运动
故
（3）智能元件做自由落体运动的高度为
之后做匀速直线运动
当智能元件落地前瞬间被无人机追上，无人机的加速度最小，选向下的方向为正方向，位移
联立可得
（4）智能元件从最高点开始做自由落体运动
解得
