(2010?成都三模)近年,植被的严重破坏导致我国北方“沙尘暴”频发,现将沙尘上扬后的情况简化如下;风速竖直向上,设为v,沙尘颗粒上扬后悬浮在空中(视为静止),此时风对沙尘的作用力等效于沙尘以速度v在静止的空气中运动时所受到的阻力f,且f=aρAv
2,式中α为一系数,A为沙尘颗粒的截面积,ρ为空气密度.已知α=0.5,地面空气密度ρ
0=1.2kg/m
3,沙尘颗粒为球形,密度
ρ秒=3×103kg/m
3,半径R=0.24mm,(球的体积公式为
V=πR3),重力加速度g取10m/s
2,且不考虑重力加速度随高度的变化.
(1)求发生沙尘暴时地面附近的最小风速(方向向上);
(2)若空气密度ρ随高度h变化的关系为
ρ=ρ0(1-kh),常量k=1.2×10-3m
-1,ρ
0为地面空气密度,当竖直向上的风速为5m/s时,求沙尘扬起后悬浮的最大高度.