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初中物理人教版高一物理电子考点

2024-10-06 14:08:58综合其它718

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题目:自由落体运动lX0物理好资源网(原物理ok网)

【问题】一个物体从高度为H的建筑物上自由下落,经过时间t到达地面。已知该物体在下落过程中受到的空气阻力大小与其速度成正比,求物体在建筑物上释放时的初速度。lX0物理好资源网(原物理ok网)

【解答】lX0物理好资源网(原物理ok网)

1. 建立物理模型:lX0物理好资源网(原物理ok网)

mg - kv = malX0物理好资源网(原物理ok网)

其中,m为物体质量,g为重力加速度,k为空气阻力系数,v为物体释放时的初速度,a为物体加速度。lX0物理好资源网(原物理ok网)

2. 求解初速度v:lX0物理好资源网(原物理ok网)

根据自由落体运动规律,物体在t时刻的速度为:v = gtlX0物理好资源网(原物理ok网)

将此速度代入上述方程中,得到:mg - kv = mg - k(gt) = malX0物理好资源网(原物理ok网)

化简得:v = g - ktlX0物理好资源网(原物理ok网)

其中,k为空气阻力系数,t为下落时间。由于空气阻力与速度成正比,因此k = kv/v',其中v'为物体在某一时刻的速度。lX0物理好资源网(原物理ok网)

3. 求解物体质量m:lX0物理好资源网(原物理ok网)

由于物体在运动过程中只受到重力和空气阻力作用,因此其运动规律符合自由落体运动规律。根据自由落体运动公式:s = 1/2gt^2,其中s为下落距离,可得到物体质量m与下落高度H的关系式:m = (H/t^2) (g + k)lX0物理好资源网(原物理ok网)

【总结】lX0物理好资源网(原物理ok网)

物体在建筑物上释放时的初速度为v = g - kt。由于空气阻力与速度成正比,因此k = kv/v'。物体质量m与下落高度H的关系式为m = (H/t^2) (g + k)。lX0物理好资源网(原物理ok网)

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