问题 计算题

质量为2 kg的小球,以30 m/s的速度竖直上抛,经过2.5s到达最高点(g取10 m/s2),求:

(1)小球在上升过程中受到空气的平均阻力;

(2)小球上升的最大高度;

(3)若小球在空气中的阻力大小不变,小球落回到抛出点的速度。

答案

解:(1)以初速度方向为正方向,由速度公式v=v0+a1t 得,小球上升时的加速度a1==-12 m/s2

根据牛顿第二定律知ma1=-mg+Ff

所以阻力Ff=ma1+mg=-4 N,负号表示阻力方向向下

(2)由-v02=2a1h得,上升的最大高度h=m=37.5 m

(3)小球下落时的合力大小F=mg+Ff

根据牛顿第二定律,小球下落时的加速度大小

根据公式v2=2a2h,小球落回到抛出点的速度大小m/s≈24.5 m/s,速度方向竖直向下

问答题
综合