问题
问答题
质量为2kg的小球,以30m/s的速度竖直向上抛出,经过2.5s到达最高点
(g=10m/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
(1)小球上升做匀减速直线运动,匀减速直线运动的加速度大小a1=
=v0 t
m/s2=12m/s2.30 2.5
根据牛顿第二定律得,mg+f=ma2
解得f=ma2-mg=2×12-20=4N.
(2)小球上升的最大高度H=
t=v0 2
×2.5m=37.5m.30 2
(3)小球下降的加速度大小a2=
=mg-f m
m/s2=8m/s2.20-4 2
则小球落回地面的速度v=
=2a2H
≈24.5m/s2×8×37.5
答:(1)小球在上升过程中受到空气的平均阻力为4N.
(2)小球上升的最大高度为37.5m.
(3)小球落回到抛出点的速度为24.5m/s.