问题 问答题

用25m/s的初速度竖直上抛一个2kg的物体.由于存在大小不变的空气阻力的作用,物体只能达到25m的高度.求:

(1)物体在上升过程中的加速度大小;

(2)物体所受空气阻力的大小.

(3)物体自抛出后经过多少时间落回抛出点.

答案

(1)物体上升过程是匀减速直线运动,根据速度位移关系公式,有:a=

-
v20
2h
=
-252
2×25
=-12.5m/s2

(2)根据牛顿第二定律,有:-f-mg=ma,解得:f=-mg-ma=2×(12.5-10)N=5N;

(3)下降过程,受重力和向上的阻力,根据牛顿第二定律,有:mg-f=ma′,解得a′=g-

f
m
=7.5m/s2

匀加速下降过程,根据位移时间关系公式,有:h=

1
2
a′t2,解得t′=
2h
a′
=
2×25
7.5
s=
2
3
15
s≈2.6s

答:(1)物体在上升过程中的加速度大小为12,5m/s2

(2)物体所受空气阻力的大小为5N;

(3)物体自抛出后约经过2.6s时间落回抛出点.

单项选择题
单项选择题