Question

17．某小球的質量為0.5千克，若把小球豎直向上拋出后，小球在上升和下落的過程中都受到大小為1.6牛的阻力f作用，阻力方向始終與小球運動方向相反．求：
①小球所受重力G的大小和方向；
②小球在下降過程中所受合力的大小和方向；
③小球在上升過程中所受合力較大；在上升和下降兩個過程中小球所受合力相差3.2牛．

Answer 1

分析 ①根據G=mg可求得小球所受重力，重力方向是豎直向下的；
②兩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；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；
③分別求得小球在上升和下降過程中所受合力的大小，比較即可知那種情況受合力較大，用較大的合力減去較小的合力即為．在上升和下降兩個過程中小球所受合力之差．

解答 解：①小球所受重力G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N，重力方向是豎直向下的；
②當小球下降時，受力情況如圖．

受到豎直向下的重力和豎直向上的阻力，小球受到這兩個力的方向相反．
合力F_合1=G-f=4.9N-1.6N=3.3N．方向豎直向下；
③當小球上升時，受力情況如圖．
阻力與重力的方向都豎直向下．
合力F_合2=G+f=4.9N+1.6N=6.5N，方向豎直向下；

由計算可得，F_合2＞F_合1，則小球在上升過程中所受合力較大，
△F=F_合2-F_合1=6.5N-3.3N=3.2N．
答：①小球所受重力G為4.8N，方向豎直向下；
②小球在下降過程中所受合力的大小為3.3N．合力方向豎直向下；
③上升；3.2．

點評 本題考查了重力的計算、同一直線上力的合成，是一道基礎題；解題的關鍵是判斷出小球運動時受到的阻力方向．