- 物理免费答疑辅导
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相关例题:
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例题:
一个物体在空气中以一定的初速度做竖直上抛运动,已知物体上升的最大高度为H,已知空气阻力的大小恒为f。求:
1. 物体上升和下降过程中的加速度大小;
2. 物体在上升和下降过程中重力做功的平均功率。
解答:
1. 物体上升和下降过程中的加速度大小均为g + a,其中a为空气阻力的大小。根据牛顿第二定律,物体受到的重力mg和空气阻力f的合力为ma,因此加速度大小为g + a。
2. 物体在上升过程中,重力做功为mgH,下降过程中重力做功为-mgH。由于上升和下降过程的时间相同,因此重力做功的平均功率为:
P = frac{W}{t} = frac{mgH}{t}
其中t为物体运动的时间。由于空气阻力的大小恒为f,因此物体上升和下降过程中受到的阻力大小始终为f。根据功率的计算公式,物体在上升和下降过程中重力做功的平均功率为:
P = frac{W}{t} = frac{mgH - fh}{t}
其中h为物体上升的高度。由于空气阻力的大小恒定,因此阻力做功的大小始终为fh。因此,重力做功的平均功率减去阻力做功的平均功率即为物体在上升和下降过程中重力做功的平均功率。
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