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(12分) 以v0=20m/s的初速度,从地面竖直向上抛出一质量为m=5kg物体,物体落回地面时的速度大小为v=10m/s。如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变,且和地面碰后不再反弹 (以地面为重力零势能面,g=10m/s2),求:(1)物体运动过程中所受阻力的大小;(2)物体在离地面多高处,物体的动能与重力势能相等。试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
(12分) 以v
0
=20m/s的初速度,从地面竖直向上抛出一质量为m=5kg物体,物体落回地面时的速度大小为v=10m/s。如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变,且和地面碰后不再反弹 (以地面为重力零势能面,g=10m/s
2
),求:
(1)物体运动过程中所受阻力的大小;
(2)物体在离地面多高处,物体的动能与重力势能相等。
试题解答
见解析
(1)设物体所受空气阻力的大小为F
f
,上升的最大高度为H,则由动能定理可得:上升过程:
下降过程:
由以上两式可解得:
N
(2)物体上升到h
1
处时,其动能与重力势能相等,则由动能定理得:
所以有:
m
物体下降到距地h
2
处时,其动能与重力势能相等,则由动能定理得:
所以有:
所以物体在离地面7.69m和3.57m高处时,其动能与重力势能相等。
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动能和势能的相互转化
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