求助一道高中物理题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/17 02:57:56
1.质量为m的物体以初速度v竖直上抛落回原处时,速度为v/2.设运动过程中空气阻力大小不变,物体上升的最大高度为多少?空气阻力大小为多少?(需要解题过程)
四楼答案没错,但有没有力学解法?

设初始状态为A,上升到最高点的状态为B,落回原处的状态为C,助力为f,上升的最大高度为h
A到B的过程运用能量守恒,即A的动能等于B的势能加上助力做的功,有方程mgh+fh=(1/2)mv^2
同理 B到C 有方程mgh=(1/2)m(v/2)^2+fh又上述两个方程 可以得出
f=3mg/5
h=(5v^2)/(16g)

解:上初速度方向为正方向.设空气阻力大小为f,最大高度为s.
由 Vt^2-Vo^2=2as
在上升过程 -v^2=2*(g+f/m)s
在下落过程 (v/2)^2=2&(g-f/m)s
联立上两式得: f=3/2mg (g最多少看题设)
由动能定理: 1/2m(v/2)^2-1/2mv^2=-fs=-3/2mgs
得 s=(v^2)/3g

设物体上升的最大高度为h,空气阻力大小f
根据动能定理
重力在物体上升并落回原处的整个过程没有做功
因此阻力做功等于物体动能的减少量
2fh=mv^2/8-mv^2/2=-3mv^2/8
fh=-3mv^2/16
因为物体上升过程中重力,阻力都做负功,所以
mgh+fh=-mv^2/2
mgh-3mv^2/16=-mv^2/2
mgh=-5mv^2/16
h=根号下5mv^2/16g
阻力f=3mv^2/16h=(3mv^2/16)*根号下(16g/5mv^2)

简单运动学方法
设空气阻力f=ma.a是它造成的加速度
上升高度h=v^2/2(g+a)
下降(v/2)^2=2(g-a)h
解得a=3/5g=6m/s^2