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提问 

一质量为2kg的物体(视为质点)从某一高度由静止下落,与地面相碰后(忽略碰撞时间)又上升到最高点,该运动过程的v-t图象如图所示.如果上升和下落过程中空气阻力大小相等


时间: 2016-7-19 分类: 作业习题  【来自ip: 10.178.173.24 的 热心网友 咨询】 手机版
 问题补充 一质量为2kg的物体(视为质点)从某一高度由静止下落,与地面相碰后(忽略碰撞时间)又上升到最高点,该运动过程的v-t图象如图所示.如果上升和下落过程中空气阻力大小相等,求:
(1)物体上升的最大高度.
(2)物体下落过程所受的空气阻力的大小.
(3)物体在整个运动过程中空气阻力所做的功.(取g=10m/s2)

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1楼
解:(1)由速度图象可知:在t=1.0-1.5s时间内物体上升,在t=1.5s时刻物体上升到最大高度,由“面积”大小等于位移,则得上升的高度h2=数学公式m=1.5?m
(2)由图象知,下降时加速度大小为 a1=数学公式=数学公式=8m/s2
下降过程运用牛顿第二定律:mg-f=m?a1
可得:f=4N
(3)由图象知:下降的高度h1=4?m
整个过程阻力做的功W?f=-f(h1+h2)=-22?J
答:(1)物体上升的最大高度是1.5m.
(2)物体下落过程所受的空气阻力的大小是4N.
(3)物体在整个运动过程中空气阻力所做的功是-22J.
解析分析:分析:(1)速度时间图象与时间轴围成的面积表示位移,根据“面积”求解最大高度;
(2)v-t图象的斜率表示加速度,由图象求出下降过程的加速度,运用牛顿第二定律即可求解物体下落过程中所受的空气阻力的大小;
(3)空气阻力做功与路程有关,根据功的公式W=Fl求解在整个运动过程中空气阻力所做的功.

点评:本题关键要掌握v-t图象的两个数学意义:面积表示位移,斜率表示加速度,结合牛顿第二定律进行求解.
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