题目内容
竖直向上抛出一个物体,物体上升到最高点又落回原处,如果上升和下降过程中,物体受到的空气阻力恒定不变,物体上升过程中的加速度大小为,上升所用时间为,物体下降过程中的加速度大小为,下降所用时间为,试比较、和、的大小,并通过推导说明原因。
原因见解析
物体向上运动时,受力分析如图所示:
根据牛顿运动定律:
物体向下运动时,受力分析如图所示:
根据牛顿运动定律:
所以:
设物体向上运动过程中的位移为,最高点的速度为
设物体向下运动过程中的位移为,到达抛出点的速度为,
(1) (2)
向上运动时平均速度为: ∴代入(1)中得:
由(2)得
所以
根据牛顿运动定律:
物体向下运动时,受力分析如图所示:
根据牛顿运动定律:
所以:
设物体向上运动过程中的位移为,最高点的速度为
设物体向下运动过程中的位移为,到达抛出点的速度为,
(1) (2)
向上运动时平均速度为: ∴代入(1)中得:
由(2)得
所以
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