Question

（12分）在距沙坑表面高h=8m处，以v₀=22m/s的初速度竖直向上抛出一质量m=0.5kg的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑d=0.3m深处停下。若物体在空中运动时的平均阻力是重力的0.1倍（g=10m/s²）。求：

（1）物体上升到最高点时离开沙坑表面的高度H；
（2）物体在沙坑中受到的平均阻力F是多少？

Answer 1

（1）H=30m （2）F=455N

试题分析：（1）物体上升到最高点时离抛出点h，
由动能定理得
-（mg+f）h=0-mv₀²/2 ①   
f=0.1mg      ②    
由①②并代入数据得h=22m       
离开沙坑的高度H=8+h=30m      
（2）物体在沙坑中受到的平均阻力为F，
从最高点到最低点的全过程中：
mg（H+d）—fH—Fd=0          
代入数据得F=455N