Question

【题目】质量为0.5kg的小球以初速度6m/s从地面竖直向上抛出，上升的最大高度为15m。若以地面为零势能面，空气阻力大小恒定，取g=10m/s2，求：

（1）空气阻力的大小；

（2）当小球动能减小为初动能的一半时，小球的重力势能的大小。

Answer 1

【答案】（1）1N（2）3.75J或1.875J

【解析】

（1）小球上升的过程，根据动能定理有：

0-mv02=-（mg+f）h

代入数据解得：

f=1N

（2）小球竖直向上运动时，动能减小为初动能的一半时，则有：

-（mg+f）h′=-

此时小球的重力势能为：

Ep1=mgh′

代入数据解得：

Ep1=3.75J

小球到达最高点后，竖直向下做加速运动，根据动能定理得：

（mg-f）h″=-0

此时小球的重力势能为：

Ep2=mg（h-h″）

解得：

Ep2=1.875J