解题思路：（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，结合运动的时间求出水平距离．
（2）根据时间求出两物体在竖直方向上的位移大小，从而得出石块抛出点离地面的高度．
（3）根据速度时间公式求出击中气球时竖直分速度，根据平行四边形定则求出击中石块的速度大小和方向．
（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，
则x=v0t=10×2m=20m．
（2）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，
知h1＝
1
2gt2＝
1
2×10×4m＝20m
气球匀速上升的高度h2=v′t=5×2m=10m
则石块抛出点距离地面的高度h=h1+h2=20+10m=30m．
（3）石块击中气球时竖直分速度vy=gt=10×2m/s=20m/s，
则v=
vy2+v02＝
202+102＝10
5m/s．
设速度方向与水平方向的夹角为θ，则tanθ＝
vy
v0＝
20
10＝2．
答：（1）气球与石块抛出点的水平距离是20m．
（2）石块抛出点离地面30m．
（3）石块击中气球时石块的速度为10
5m/s，速度方向与水平方向夹角的正切值为2．
点评：
本题考点： 平抛运动；竖直上抛运动．
考点点评： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．