Question

用25m/s的初速度豎直上拋一個2kg的物體．由于存在大小不變的空氣阻力的作用，物體只能達到25m的高度．求：
（1）物體在上升過程中的加速度大小；
（2）物體所受空氣阻力的大小．
（3）物體自拋出后經過多少時間落回拋出點．

Answer 1

分析：（1）根據速度位移公式列式求解加速度；
（2）根據牛頓第二定律列式求解阻力；
（3）先根據牛頓第二定律列式求解加速度，然后根據位移時間關系公式列式求解時間．

解答：解：（1）物體上升過程是勻減速直線運動，根據速度位移關系公式，有：a=

- v 2 0

2h

=

-252

2×25

=-12.5m/s2；
（2）根據牛頓第二定律，有：-f-mg=ma，解得：f=-mg-ma=2×（12.5-10）N=5N；
（3）下降過程，受重力和向上的阻力，根據牛頓第二定律，有：mg-f=ma′，解得a′=g-

f

m

=7.5m/s2；
勻加速下降過程，根據位移時間關系公式，有：h=

1

2

a′t′2，解得t′=

2h a′

=

2×25 7.5

s=

2

3

15

s≈2.6s；
答：（1）物體在上升過程中的加速度大小為12，5m/s²；
（2）物體所受空氣阻力的大小為5N；
（3）物體自拋出后約經過2.6s時間落回拋出點．

點評：本題主要考查了牛頓第二定律及運動學基本公式的應用，難度適中．