以10m/s的初速度竖直上抛一个质量为0.5kg的物体,上升的最大高度为4m,设空气阻力大小恒定,取g=10m/s2,求

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  • 解题思路:根据速度位移公式求出上升的加速度,结合速度时间公式求出上升的时间.结合加速度,通过牛顿第二定律求出阻力的大小,从而通过牛顿第二定律求出下降时的加速度,结合位移时间公式求出下降的时间,从而得出小球从抛出到落回原地所需时间.

    根据匀变速直线运动的速度位移公式得,

    上升的加速度为:a=

    v02

    2x=

    100

    8=12.5m/s2,

    上升的时间为:t1=

    v0

    a=

    10

    12.5=0.8s

    根据牛顿第二定律得:mg+f=ma,

    解得:f=ma-mg=0.5×(12.5-10)=1.25N,

    物体下落的加速度为:a′=

    mg−f

    m=g−

    f

    m=10−

    1.25

    0.5=7.5m/s2,

    根据x=

    1

    2a′t22得:t2=

    2x

    a′=

    2×4

    7.5s≈1.03s

    则:t=t1+t2=0.8+1.03=1.83s.

    答:小球从抛出到落回原地所需时间是1.83s.

    点评:

    本题考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系.

    考点点评: 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.