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提問 

一質量為2kg的物體(視為質點)從某一高度由靜止下落,與地面相碰后(忽略碰撞時間)又上升到最高點,該運動過程的v-t圖象如圖所示.如果上升和下落過程中空氣阻力大小相等


時間: 2016-7-19 分類: 作業(yè)習題  【來自ip: 10.178.173.24 的 熱心網(wǎng)友 咨詢】 手機版
 問題補充 一質量為2kg的物體(視為質點)從某一高度由靜止下落,與地面相碰后(忽略碰撞時間)又上升到最高點,該運動過程的v-t圖象如圖所示.如果上升和下落過程中空氣阻力大小相等,求:
(1)物體上升的最大高度.
(2)物體下落過程所受的空氣阻力的大。
(3)物體在整個運動過程中空氣阻力所做的功.(取g=10m/s2)

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1樓
解:(1)由速度圖象可知:在t=1.0-1.5s時間內物體上升,在t=1.5s時刻物體上升到最大高度,由“面積”大小等于位移,則得上升的高度h2=數(shù)學公式m=1.5?m
(2)由圖象知,下降時加速度大小為 a1=數(shù)學公式=數(shù)學公式=8m/s2
下降過程運用牛頓第二定律:mg-f=m?a1
可得:f=4N
(3)由圖象知:下降的高度h1=4?m
整個過程阻力做的功W?f=-f(h1+h2)=-22?J
答:(1)物體上升的最大高度是1.5m.
(2)物體下落過程所受的空氣阻力的大小是4N.
(3)物體在整個運動過程中空氣阻力所做的功是-22J.
解析分析:分析:(1)速度時間圖象與時間軸圍成的面積表示位移,根據(jù)“面積”求解最大高度;
(2)v-t圖象的斜率表示加速度,由圖象求出下降過程的加速度,運用牛頓第二定律即可求解物體下落過程中所受的空氣阻力的大;
(3)空氣阻力做功與路程有關,根據(jù)功的公式W=Fl求解在整個運動過程中空氣阻力所做的功.

點評:本題關鍵要掌握v-t圖象的兩個數(shù)學意義:面積表示位移,斜率表示加速度,結合牛頓第二定律進行求解.
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