Question

17．某小球的质量为0.5千克，若把小球竖直向上抛出后，小球在上升和下落的过程中都受到大小为1.6牛的阻力f作用，阻力方向始终与小球运动方向相反．求：
①小球所受重力G的大小和方向；
②小球在下降过程中所受合力的大小和方向；
③小球在上升过程中所受合力较大；在上升和下降两个过程中小球所受合力相差3.2牛．

Answer 1

分析 ①根据G=mg可求得小球所受重力，重力方向是竖直向下的；
②两力在同一直线上方向相同时，合力的大小等于两分力的大小之和，方向与分力方向相同；两力在同一直线上，方向相反时，合力大小等于两力大小之差，方向与较大的力的方向相同；
③分别求得小球在上升和下降过程中所受合力的大小，比较即可知那种情况受合力较大，用较大的合力减去较小的合力即为．在上升和下降两个过程中小球所受合力之差．

解答 解：①小球所受重力G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N，重力方向是竖直向下的；
②当小球下降时，受力情况如图．

受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，小球受到这两个力的方向相反．
合力F_合1=G-f=4.9N-1.6N=3.3N．方向竖直向下；
③当小球上升时，受力情况如图．
阻力与重力的方向都竖直向下．
合力F_合2=G+f=4.9N+1.6N=6.5N，方向竖直向下；

由计算可得，F_合2＞F_合1，则小球在上升过程中所受合力较大，
△F=F_合2-F_合1=6.5N-3.3N=3.2N．
答：①小球所受重力G为4.8N，方向竖直向下；
②小球在下降过程中所受合力的大小为3.3N．合力方向竖直向下；
③上升；3.2．

点评 本题考查了重力的计算、同一直线上力的合成，是一道基础题；解题的关键是判断出小球运动时受到的阻力方向．