假定小球在空中下落时受空气阻力恒为重力的0.2倍,小球从一塔顶静止落下3s到地面,塔多高?球着地时速度多大?

问题描述:

假定小球在空中下落时受空气阻力恒为重力的0.2倍,小球从一塔顶静止落下3s到地面,塔多高?球着地时速度多大?

设空气阻力为F,塔高为h,球着地速度为v,根据牛顿第二定律得:

mg−F=ma
F=0.2mg

解得,a=
mg−0.2mg
m
=0.8g=0.8×10m/s2=8m/s2

因为小球做匀加速直线运动,则v=at=8m/s2×3s=24m/s;
h=
1
2
at2
1
2
×8m/s2×(3s)2=36m

答:塔高为36m,球着地的速度大小为24m/s.