龙鱼（鱼类的一种）可以跳出水面捕食，在一次捕食过程中，龙鱼发现一只昆虫从其正上方2m高的树叶上滑落，与此同时龙鱼以4m/s的速度上跳，经过时间t捕捉到这只昆虫．试回答以下问题

Question

龙鱼（鱼类的一种）可以跳出水面捕食，在一次捕食过程中，龙鱼发现一只昆虫从其正上方2m高的树叶上滑落，与此同时龙鱼以4m/s的速度上跳，经过时间t捕捉到这只昆虫．试回答以下问题 （g=10m/s²）
（1）时间t为多少？
（2）捕捉到昆虫时，龙鱼的速度？
（3）捕捉到昆虫时，龙鱼处于上升阶段还是下降阶段？此时距离水面多高？

Answer 1

（1）龙鱼做竖直上抛运动，h1＝v0t−(1)/(2)gt2   ①
昆虫做自由落体运动，h2＝(1)/(2)gt2   ②
又：h₁+h₂=h  ③
联立①②③，代入数据解得：t=0.5s
（2）捕捉到昆虫时，龙鱼的速度：v=v₀-gt=4-10×0.5=-1m/s
负号表示运动的方向与初速度的方向相反，是向下．
（3）龙鱼的高度：h1＝4×0.5m−(1)/(2)×10×0．52m＝1.75m
答：（1）时间t为0.5s；（2）捕捉到昆虫时，龙鱼的速度大小是1m/s，方向向下；（3）捕捉到昆虫时，龙鱼处于下降阶段，此时距离水面高1.75m．