15.
(2022高一上·湖南月考)
2022年北京冬奥会开幕式又一次让中国惊艳世界。其中“五环破冰”寓意打破隔阂,大家磁为一体,向世界展示了中国人的浪漫。设定“五环”均为半径
的圆环(厚度忽略不计),上三环的下边缘与下两环圆心在同一水平面上。“五环破冰”的整个过程可简化为如图所示的物理模型:初始时,“五环”位于同一竖直面内,恰藏于“冰”中置于水平地面上,“冰”上下表面均水平,其中上三环上边缘与“冰”上表面齐平,下两环下边缘与“冰”下表面齐平。现使“五环”和“冰”同时以大小相等的加速度
分别竖直向上向下做匀加速直线运动,速度达到某同一值后均匀速运动,各自快到达终点时分别以加速度
做匀减速直线运动直至静止,最终“五环”用时
上升
, 悬挂在空中,“冰”上表面恰好与水平地面融为一体。求。