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(15分)无风的情况下,在离地面高为H处,将质量为m的球以速度v0水平抛出,在空气中运动时所受的阻力f=kv,v是球的速度,k是已知的常数,阻力的方向与速度方向相反,并且球在着地前已经竖直向下做匀速运动,重力加速度为g。

(1)小球刚抛出时加速度大小;

(2)求球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功;

(3)若有一个与上述相同的球从同一地点由静止释放,试比较两球落地所需时间和着地时的速度,并简述理由。

 

【答案】

解:(1)小球刚抛出时受到的合力F=,由牛顿第二定律,F=ma,

解得小球刚抛出时加速度大小a=/m。

(2)球最终竖直向下做匀速直线运动,设此时速度为v,则mg=kv。

设球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功为W,由动能定理有,mgH-W=mv2-mv02

解得:W= mgH+mv02-

(3)根据运动的独立性,在竖直方向都是从静止开始的运动,受到的合力均为Fy=mg-kvy,加速度均为ay=g- kvy /m。故在竖直方向的运动是相同的,运动时间相等,着地时速度都是v=mg/k。

【解析】应用牛顿第二定律、动能定理及其相关知识列方程解答。

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

无风的情况下,在离地面高为H处,将质量为m的球以速度v0水平抛出,已知球在空气中运动时所受的阻力f=kv,v是球的速度,k是已知的常数,阻力的方向与速度方向相反,并且球在着地前已经竖直向下做匀速运动,重力加速度为g.
(1)求球刚抛出时加速度大小;
(2)求球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功;
(3)若有一个与上述相同的球从同一地点由静止释放,试比较两球落地所需时间和着地时的速度,并简述理由.

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(1)小球刚抛出时加速度大小;

(2)求球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功;

(3)若有一个与上述相同的球从同一地点由静止释放,试比较两球落地所需时间和着地时的速度,并简述理由。

 

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科目:高中物理 来源:2012届江苏省苏中三市高三3月第一次调研测试物理试题(带解析) 题型:计算题

(15分)无风的情况下,在离地面高为H处,将质量为m的球以速度v0水平抛出,在空气中运动时所受的阻力f=kv,v是球的速度,k是已知的常数,阻力的方向与速度方向相反,并且球在着地前已经竖直向下做匀速运动,重力加速度为g。
(1)小球刚抛出时加速度大小;
(2)求球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功;
(3)若有一个与上述相同的球从同一地点由静止释放,试比较两球落地所需时间和着地时的速度,并简述理由。

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科目:高中物理 来源: 题型:

无风的情况下,在离地面高为H处,将质量为m的球以速度v0水平抛出,已知球在空气中运动时所受的阻力f=kvv是球的速度,k是已知的常数,阻力的方向与速度方向相反,并且球在着地前已经竖直向下做匀速运动,重力加速度为g。求:

(1)球刚抛出时加速度大小;

(2)球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功;

(3)若有一个与上述相同的球从同一地点由静止释放,试比较两球落地所需时间和着地时的速度大小,并简述理由。

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