Question

2．如圖所示，一個重力為4.9牛的蘋果被豎直向上拋出，在上升過程中蘋果所受的合力為5牛，求：
（1）蘋果在上升過程中所受的空氣阻力的大小以及方向．
（2）蘋果在下降過程中所受的合力的大小以及方向．

Answer 1

分析 （1）兩力在同一直線上方向相同時，合力的大小等于兩分力的大小之和，方向與分力方向相同；
（2）兩力在同一直線上，方向相反時，合力大小等于兩力大小之差，方向與較大的力的方向相同；

解答 解：（1）當蘋果上升時，受力情況如圖1．

因為阻力與重力的方向都豎直向下．
所以合力F₁=G+f．
則蘋果在上升過程中所受的空氣阻力f=F₁-G=5N-4.9N=0.1N；
（2）當蘋果下降時，受力情況如圖2．
受到豎直向下的重力和豎直向上的阻力，蘋果受到這兩個力的方向相反．
合力F₂=G-f=4.9N-0.1N=4.8N．方向與重力方向相同，豎直向下．

答：（1）蘋果在上升過程中所受的空氣阻力的大小為0.1N，方向為豎直向下．
（2）蘋果在下降過程中所受的合力的大小為4.8N，方向為豎直向下．

點評 本題考查了同一直線上力的合成，是一道基礎題；解題的關鍵是判斷出蘋果運動時受到的阻力方向．