Question

用25m/s的初速度竖直上抛一个2kg的物体．由于存在大小不变的空气阻力的作用，物体只能达到25m的高度．求：
（1）物体在上升过程中的加速度大小；
（2）物体所受空气阻力的大小．
（3）物体自抛出后经过多少时间落回抛出点．

Answer 1

分析：（1）根据速度位移公式列式求解加速度；
（2）根据牛顿第二定律列式求解阻力；
（3）先根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据位移时间关系公式列式求解时间．

解答：解：（1）物体上升过程是匀减速直线运动，根据速度位移关系公式，有：a=

- v 2 0

2h

=

-252

2×25

=-12.5m/s2；
（2）根据牛顿第二定律，有：-f-mg=ma，解得：f=-mg-ma=2×（12.5-10）N=5N；
（3）下降过程，受重力和向上的阻力，根据牛顿第二定律，有：mg-f=ma′，解得a′=g-

f

m

=7.5m/s2；
匀加速下降过程，根据位移时间关系公式，有：h=

1

2

a′t′2，解得t′=

2h a′

=

2×25 7.5

s=

2

3

15

s≈2.6s；
答：（1）物体在上升过程中的加速度大小为12，5m/s²；
（2）物体所受空气阻力的大小为5N；
（3）物体自抛出后约经过2.6s时间落回抛出点．

点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用，难度适中．