(3)v上＝10 m/s；方向竖直向上　v下＝10 m/s；方向竖直向下

　　解析　法一　分段法．如图，分上升和下落两个过程分别求解．由题知，上升过程做匀减速直线运动，取竖直向上为正方向．v01＝20 m/s，a1＝－g，v1＝0，根据匀变速直线运动公式得：

　　(1)最大高度H＝＝＝ m＝20 m，上升时间t1＝＝＝ s＝2 s

　　回到抛出点的时间t2＝2t1＝4 s．

　　(2)下落过程做自由落体运动，取竖直向下为正方向，v02＝0，a2＝g，

　　到抛出点下方20 m处时，s2＝40 m，

　　根据自由落体运动公式得：

　　t2′＝ ＝ s＝2 s

　　从抛出到落到距抛出点下方20 m处所经历的时间为2(1＋) s

　　(3)石子上升过程经过抛出点的上方10 m处时

　　由公式v－v＝－2gh可得

　　v上＝＝ m/s＝10 m/s，其方向竖直向上．

　　石子从最高点下落到抛出点上方的10 m处时，其下落的高度为h＝H－h0＝20 m－10 m＝10 m

　　由公式v－v＝2gh得v－0＝2gh

　　所以v下＝＝ m/s＝10 m/s.其方向竖直向下．显然，v上与v下的大小相等而方向相反．

法二　整体法，把石子的上升和下落过程视为一个全过程，运用匀减速直线运动规律求解．