Question

【題目】質(zhì)量為0.5kg的小球以初速度6m/s從地面豎直向上拋出，上升的最大高度為15m。若以地面為零勢能面，空氣阻力大小恒定，取g=10m/s2，求：

（1）空氣阻力的大小；

（2）當(dāng)小球動能減小為初動能的一半時，小球的重力勢能的大小。

Answer 1

【答案】（1）1N（2）3.75J或1.875J

【解析】

（1）小球上升的過程，根據(jù)動能定理有：

0-mv02=-（mg+f）h

代入數(shù)據(jù)解得：

f=1N

（2）小球豎直向上運(yùn)動時，動能減小為初動能的一半時，則有：

-（mg+f）h′=-

此時小球的重力勢能為：

Ep1=mgh′

代入數(shù)據(jù)解得：

Ep1=3.75J

小球到達(dá)最高點(diǎn)后，豎直向下做加速運(yùn)動，根據(jù)動能定理得：

（mg-f）h″=-0

此時小球的重力勢能為：

Ep2=mg（h-h″）

解得：

Ep2=1.875J