题目内容
在离地面H=10m高的平台边缘,以v0=12m/s的速度竖直向上抛出一个小球,小球上升到最高点时比平台高出h=6m,若空气阻力f大小不变,g=10m/s2.求:
(1)空气阻力与小球重力大小的比值
.
(2)小球从抛出到落到地面所经过的时间t.
(1)空气阻力与小球重力大小的比值
| f | mg |
(2)小球从抛出到落到地面所经过的时间t.
分析:(1)在上升过程中由运动学公式可求出上升的加速度,再由牛顿第二定律求出空气阻力,即可求出比值;
(2)在从最高点下落过程中,由牛顿第二定律求出下落加速度,再由运动学公式求出下落时间;
(2)在从最高点下落过程中,由牛顿第二定律求出下落加速度,再由运动学公式求出下落时间;
解答:解:(1)从抛出到最高点,2a1h=v02
代入数据求得a1=
=
m/s2=12m/s2
根据牛顿第二定律:mg+f=ma1
f=ma1-mg=m(12-10)=2m
=
=0.2
(2)上升过程所用时间t1=
=
s=1s
下落过程加速度a2=
=
=8m/s2
下落过程所用时间t2 h+H=
a2
得t2=
=
s=2s
总时间 t=t1+t2=3s
答:(1)空气阻力与小球重力大小的比值为0.2.
(2)小球从抛出到落到地面所经过的时间t为3s.
代入数据求得a1=
| v20 |
| 2h |
| 122 |
| 2×6 |
根据牛顿第二定律:mg+f=ma1
f=ma1-mg=m(12-10)=2m
| f |
| mg |
| 2m |
| 10m |
(2)上升过程所用时间t1=
| v0 |
| a1 |
| 12 |
| 12 |
下落过程加速度a2=
| mg-f |
| m |
| 10m-2m |
| m |
下落过程所用时间t2 h+H=
| 1 |
| 2 |
| t | 2 2 |
得t2=
|
|
总时间 t=t1+t2=3s
答:(1)空气阻力与小球重力大小的比值为0.2.
(2)小球从抛出到落到地面所经过的时间t为3s.
点评:本题主要考查两个运动过程,上升过程和下降过程,分别利用牛顿第二定律和运动学公式即可求的.
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