被竖直上抛的物体,初速度与回到抛出点的速度之比为k,而空气阻力的大小在运动过程中恒定不变,则重力与阻力大小之比为______.

问题描述:

被竖直上抛的物体,初速度与回到抛出点的速度之比为k,而空气阻力的大小在运动过程中恒定不变,则重力与阻力大小之比为______.

设物体的质量为m,空气阻力大小为f,上升的最大高度为h,根据动能定理得
上升过程:-(mg+f)h=0-

1
2
m
v
2
0

下降过程:(mg-f)h=
1
2
mv2

由题意,
v0
v
=k
联立解得,
mg
f
=
k2+1
k2−1

故答案为:
k2+1
k2−1

答案解析:分上升和下降两个过程,运用动能定理列式,即可求得重力与阻力大小之比.
考试点:竖直上抛运动;牛顿第二定律.
知识点:本题涉及力在空间的效果,运用动能定理分段进行研究,比较简便,也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解.