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.