一个质量为2kg的物体,在空气阻力大小不变的情况下,以12m/s的速度竖直上抛,1s后到达最高点,然后落回原处

问题描述:

一个质量为2kg的物体,在空气阻力大小不变的情况下,以12m/s的速度竖直上抛,1s后到达最高点,然后落回原处
试求:1.小球能到达的最大高度.2.小球罗回原地时的动能.3.小球从抛出到落回原地一共经历了多少时间.

m=2千克,V0=12 m/s,t上=1秒,阻力大小不变
1、因为小球向上是做匀减速直线运动,设上升的最大高度是H
则 H=V上平* t上=(V0 / 2)* t上=(12 / 2)*1=6米
2、设阻力大小是 f ,则在上升过程中,由动能定理 得
(mg+f)H=m* V0^2 / 2
(2*10+f)6=2* 12^2 / 2
f =4牛
设小球落回原地时的动能是 Ek ,则在下落过程中,由动能定理 得
Ek=(mg-f)H=(2*10-4)*6=96焦耳
3、设下落过程的时间是 t下
从第2问可得 Ek=m V^2 / 2 ,V是落回原地时的速度大小
96=2*V^2 / 2
得 V=4*根号6  m/s
在下落过程中,由动量定理 得
(mg-f)* t下=m V
(2*10-4)* t下=2*4*根号6
得 t下=1.22秒
可见,小球从抛出到落回原地一共经历的时间是
T总=t上+t下=1+1.22=2.22秒可是(mg-f)*t下=mv为什么成立?不是at=mv吗?看到你还没学到动量定理。(没有a t=mV这样的关系,等号两边是不同物理量,不可能相等) 也可这样推导:设下落过程的加速度是 a 则 mg-f=ma 而 V=a*t下 所以 mg-f=m*(V / t下) 得 (mg-f)* t下=m V