题目内容
【题目】.某校物理课外小组为了研究不同物体水下运动特征, 使用质量m=0.05kg的流线型人形模型进行模拟实验。实验时让模型从h=0.8m高处自由下落进入水中。假设模型入水后受到大小恒为Ff=0.3N的阻力和F=1.0N的恒定浮力,模型的位移大小远大于模型长度,忽略模型在空气中运动时的阻力,试求模型
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(1)落到水面时速度v的大小;
(2)在水中能到达的最大深度H;
(3)从开始下落到返回水面所需时间t。
【答案】(1)4m/s(2)0.5m(3)1.15s
【解析】
(1)模型人入水时的速度记为v,自由下落的阶段加速度记为a1,则a1=g;v2=2a1h
解得v=4m/s;
(2)模型人入水后向下运动时,设向下为正,其加速度记为a2,则:mg-Ff-F=ma2
解得a2=-16m/s2
所以最大深度:
(3)自由落体阶段:
在水中下降![]()
在水中上升:F-mg-Ff=ma3
解得a3=4.0m/s2
所以:
总时间:t=t1+t2+t3=1.15s
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