Question

5．质量为m=1kg的物体以15m/s的速度竖直上抛，经过1s到达最高点，求：
（1）上抛过程的加速度多大？
（2）上升过程中受到的空气的平均阻力；
（3）若空气阻力大小不变，下落过程小球的加速度多大？

Answer 1

分析 （1）根据速度时间公式求出上抛过程中的加速度大小．
（2）根据牛顿第二定律求出空气阻力的大小．
（3）结合空气阻力大小，根据牛顿第二定律求出下落过程中小球的加速度．

解答 解：（1）物体上抛过程中加速度的大小a=$\frac{v}{t}=\frac{15}{1}m/{s}^{2}=15m/{s}^{2}$．
（2）根据牛顿第二定律得，mg+f=ma，
解得空气的平均阻力f=ma-ma=1×15-1×10N=5N．
（3）根据牛顿第二定律得，下落过程中的加速度a′=$\frac{mg-f}{m}=\frac{10-5}{1}m/{s}^{2}=5m/{s}^{2}$．
答：（1）上抛过程的加速度为15m/s²；
（2）上升过程中的空气的平均阻力大小为5N；
（3）下落过程中小球的加速度大小为5m/s²．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题．