问题
问答题
一质量为m的物体以速度v0从原点沿y轴正方向上升,假设空气阻力与物体的运动速度平方成正比(比例系数k>0),试求物体上升的高度所满足的微分方程及初始条件,并求物体上升的最大高度。
答案
参考答案:根据牛顿第二定律,物体上升的高度y=y(t)所满足的微分方程为
,初始条件为y(0)=0,y’(0)=v0。
将
代入方程,得
,
记a2=g,
,
积分得
,t=0时,v=v0,故
,
令v=0,得上升到最高点的时间为
,
,
上升的最大高度为
。
解析:[考点] 微积分在物理中的应用