第17讲 计算特训(2)——力与直线运动(学考第22题)-2025年1月浙江省物理学业水平考试冲A计划
2024-08-02
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内容正文:
第17讲 力与直线运动
1.跳楼机可以使人体验失重和超重(如图所示)。现让升降机将座舱送到距地面H=78m的高处,然后让座舱自由下落,落到距地面h=30m的位置时开始制动,使座舱均匀减速,座舱落到地面时刚好停下。在该体验中,小明将质量m=10kg的书包平放在大腿上(不计空气阻力,g取10m/s2)。求:
(1)当座舱落到距地面h1=50m的位置时,小明对书包的作用力大小F1;
(2)跳楼机制动后(匀减速阶段)加速度a的大小;
(3)当座舱落到距地面h2=15m的位置时,小明对书包的作用力大小F2。
2.如图所示为太空探索公司猎鹰火箭助推器回收画面。火箭发射时,助推器点火提供向上的推力,使火箭上升到40km高空时,速度达到1.2km/s,然后助推器脱落,并立即关闭发动机,在接近地面10km处重启发动机减速并使助推器的速度在着陆时为零。火箭助推器运动过程中所受地球引力可视为不变,等于地球表面时的重力,运动过程中,受到的阻力大小恒为助推器重力的0.2倍,助推器推力恒定不变。
(1)助推器能上升到距离地面的最大高度;
(2)重启发动机前助推器的最大速度为多少;
(3)重启发动机产生的推力是助推器重力的多少倍。
3.民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面逃生通道,通道一段为斜面,一段为地面上的水平段。人员可以沿斜面滑下,在水平段上停下来后离开通道。若机舱口下沿距地面3m,气囊所构成的斜面段长度为5m。一个质量为60kg的人沿气囊滑下时所受的滑动摩擦力是240N。已知人和通道间的摩擦系数不变,忽略气囊的厚度、凹陷及在连接处能量的损耗,g=10m/s2,试求:
(1)人滑至斜面底端时速度有多大?
(2)气囊水平段至少应多长?
(3)若当前一个乘客刚滑到水平段上时后一乘客立即滑下,为了两人不发生碰撞,则前一乘客停下来后在气囊上滞留的时间最多是多少?
4.民航客机都有紧急出口,发生意外情况时打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气生成一条通向地面的斜面,乘客可沿斜面滑行到地面上。如图所示,某客机紧急出口离地面高度AB=3.0m,斜面气囊长度AC=5.0m,要求紧急疏散时乘客从气囊上由静止下滑到地面的时间不超过2s,g取10m/s2,求:
(1)乘客在气囊上滑下的加速度至少为多大?
(2)乘客和气囊间的动摩擦因数不得超过多大?(忽略空气阻力)
5.避险车道是避免恶性交通事故的重要设施。如图甲所示一辆质量为3t的汽车在平直的路面上行驶,其运动过程可简化为如图乙所示的模型。汽车从A点静止开始以加速度a1做匀加速直线运动,经过10s恰好运动到B点发现刹车失灵,随即关闭发动机驶向避险车道BC,沿着BC以加速度a2做匀减速直线运动,经过LBC=25m后停在C点。平直路面AB与避险车道BC在B点平滑连接,a2=4a1,避险车道的路面倾角为θ=15°。(sin15°=0.26,cos15°=0.97)求汽车:
(1)在避险车道上的加速度a2;
(2)在平直道路上获得的最大速度v;
(3)在避险车道上行驶过程中受到的平均阻力f。
6.地球上的水体受到太阳照射后变成水蒸气被蒸发到空气中,水汽在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴,小水滴在空中聚成了云,云滴吸收四周的水汽不断增大,最后成为雨滴下落。某次降雨的雨滴是从大约1000m的高空形成并下落的,假设下落过程雨滴质量保持不变,不计雨滴间的相互作用,重力加速度g=10m/s2。
(1)假设雨滴下落过程看作自由落体运动,请估算雨滴落至地面时速度v1的大小;
(2)实际雨滴下落过程受到空气阻力,而且空气阻力随着雨滴速度的增大而增大,请定性描述雨滴下落过程中其加速度大小和速度大小的变化情况;
(3)若将某雨滴看作半径为r=1.0mm的球体,在下落过程所受空气阻力大小为f=kr2v2,其中v是雨滴的速度,比例系数k=2.5N•s2•m﹣4。求该雨滴落至地面时速度v2的大小。
(提示:球的体积公式,雨滴的密度ρ=1.0×103kg/m3,π≈3)
7.如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=4m。质量m=1kg的物体(可视为质点)在水平拉力F作用下由A点从静止开始运动,到达B点时速度为vB=4m/s,此时立即撤去F,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B处时速率保持不变)。已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物体在水平面上运动的加速度大小a1;
(2)物体受到的水平外力F的大小;
(3)物体在斜面上运动的总时间t。(第(3)结果保留2位有效数字)
8.由于“新冠肺炎”的易传染性,在一些易传染的环境中启用机器人替代人工操作,就可以有效防控病毒传播,例如送餐服务就可以用机器人,只要设置好路线、安放好餐盘,它就会稳稳地举着托盘,到达指定的位置送餐。如图所示,若某一隔离病区的配餐点和目标位置在相距x=43m的直线通道上,机器人送餐时从静止开始启动,加速过程的加速度大小a1=2m/s2,速度达到v=2m/s后匀速,之后适时匀减速,恰好到目标位置速度减为零,把食物平稳送到目标位置,整个送餐用时t=23s。若载物平台呈水平状态,食物的总质量m=2kg,食物与平台无相对滑动,g取10m/s2。试求:
(1)机器人加速过程位移的大小x1;
(2)机器人匀速运动持续的时间t0和匀减速过程的加速度大小a2;
(3)减速过程中平台对食物的作用力F的大小。
9.如图所示,质量m=2.2kg的物体在水平面上受到大小为10N、方向与水平方向成37°角斜向上的拉力F的作用,沿水平做速度为v=2m/s的匀速运动。g取10m/s2,不计滑块运动过程中所受的空气阻力。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)在答题纸上画出物体受力的示意图,并求出物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)求撤去F后物体继续滑行的距离。
10.小王同学周末参加滑草活动,滑道由倾角为37°的斜面道AB(动摩擦因数为
μ1=0.25),和水平道BE(动摩擦因数为μ2)组成,B点平滑连接,滑道上的B、C、D点边上插着彩旗,其中BC=18m,CD=14m。现小王从A点静止下滑,经过B、C两面彩旗和C、D两面彩旗的时间相等,小王最终停在水平滑道上,小王可视为质点,已知刚滑动到B点的速度为20m/s,重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求小王在斜面AB上运动时的加速度;
(2)求斜面AB长度;
(3)求水平滑道的动摩擦因数μ2。
11.杭州桐庐生仙里国际滑雪场的主滑道由倾斜的山坡AB和一段水平滑道BC组成,斜坡AB与水平滑道BC平滑连接。设人与装备的总质量为m=80kg,滑雪者从静止开始沿斜坡匀加速直线滑下距离x1=80m时恰好下滑到B点,用时为t=8s;然后在水平滑道BC上继续匀减速直线滑行一段距离x2=40m才停下。求:
(1)滑雪者在斜坡上的加速度a的大小;
(2)滑雪者在整个过程中的最大速度vB的大小;
(3)滑雪者的滑雪板与水平滑道间的动摩擦因数μ。
12.小端同学在研究竖直向上抛出的物体运动时,分别有几种不同的模型。已知该同学抛出小球的质量m=0.1kg,初速度v0=10m/s,且方向竖直向上,重力加速度为g=10m/s2。
(1)若不计空气阻力,则小球从抛出直至回到抛出点经过多长时间?
(2)若空气阻力大小恒为0.2N,则小球上升到最高点时,离抛出点的高度为多少?
(3)若空气阻力大小与速度大小满足F=kv的关系,其中k为定值。若已知小球落回抛出点前速度恒定且大小为5m/s,则关系式中的k值为多少?
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第17讲 力与直线运动
1.跳楼机可以使人体验失重和超重(如图所示)。现让升降机将座舱送到距地面H=78m的高处,然后让座舱自由下落,落到距地面h=30m的位置时开始制动,使座舱均匀减速,座舱落到地面时刚好停下。在该体验中,小明将质量m=10kg的书包平放在大腿上(不计空气阻力,g取10m/s2)。求:
(1)当座舱落到距地面h1=50m的位置时,小明对书包的作用力大小F1;
(2)跳楼机制动后(匀减速阶段)加速度a的大小;
(3)当座舱落到距地面h2=15m的位置时,小明对书包的作用力大小F2。
【解答】解:(1)座舱自由下落到距地面h=30m的位置时开始制动,所以当座舱距地面h1=50m时,仍在自由下落,书包处于完全失重状态,则F1=0。
(2)座舱自由下落高度为
H﹣h=78m﹣30m=48m
设座舱开始制动时,已获得速度vm,由运动学公式得
座舱制动过程做匀减速直线运动,则有
联立可得:a=16m/s2,方向竖直向上,
即跳楼机制动后(匀减速阶段)加速度a的大小为16m/s2。
(3)当座舱落到距地面h2=15m的位置时,对书包,由牛顿第二定律得
F2﹣mg=ma
代入数据得F2=260N
即当座舱落到距地面h2=15m的位置时,小明对书包的作用力大小为260N。
答:(1)当座舱落到距地面h1=50m的位置时,小明对书包的作用力大小F1为0;
(2)跳楼机制动后(匀减速阶段)加速度a的大小为16m/s2;
(3)当座舱落到距地面h2=15m的位置时,小明对书包的作用力大小为260N。
2.如图所示为太空探索公司猎鹰火箭助推器回收画面。火箭发射时,助推器点火提供向上的推力,使火箭上升到40km高空时,速度达到1.2km/s,然后助推器脱落,并立即关闭发动机,在接近地面10km处重启发动机减速并使助推器的速度在着陆时为零。火箭助推器运动过程中所受地球引力可视为不变,等于地球表面时的重力,运动过程中,受到的阻力大小恒为助推器重力的0.2倍,助推器推力恒定不变。
(1)助推器能上升到距离地面的最大高度;
(2)重启发动机前助推器的最大速度为多少;
(3)重启发动机产生的推力是助推器重力的多少倍。
【解答】(1)火箭加速上升的高度,助推器脱落时的速度,助推器脱落后向上做减速运动,阻力f=0.2mg,有
mg+f=ma2
解得
助推器上升的最大高度为
(2)重启发动机前火箭下落过程
由牛顿运动定律
mg﹣f=ma3
联立解得
s
(3)重启发动机后火箭下落过程
由牛顿运动定律
F+f﹣mg=ma4
所以
F=8mg
答:(1)助推器能上升到距离地面的最大高度为1×105m;
(2)重启发动机前助推器的最大速度为1.2×103m;
(3)重启发动机产生的推力是助推器重力的8倍。
3.民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面逃生通道,通道一段为斜面,一段为地面上的水平段。人员可以沿斜面滑下,在水平段上停下来后离开通道。若机舱口下沿距地面3m,气囊所构成的斜面段长度为5m。一个质量为60kg的人沿气囊滑下时所受的滑动摩擦力是240N。已知人和通道间的摩擦系数不变,忽略气囊的厚度、凹陷及在连接处能量的损耗,g=10m/s2,试求:
(1)人滑至斜面底端时速度有多大?
(2)气囊水平段至少应多长?
(3)若当前一个乘客刚滑到水平段上时后一乘客立即滑下,为了两人不发生碰撞,则前一乘客停下来后在气囊上滞留的时间最多是多少?
【解答】解:(1)由于机舱口下沿距地面3m,气囊所构成的斜面段长度为x=5m,所以滑梯与地面的夹角满足sinθ0.6,所以夹角为37°
对人分析,在沿斜面方向,利用牛顿第二定律mgsinθ﹣f=ma,解得a=2m/s2
根据速度—位移公式:v2=2ax,解得v=2m/s
(2)在水平段的人的加速度满足f=ma,解得a'=4m/s2
长度应满足v2=2a'x',解得x'=2.5m
(3)滞留的时间为第二人恰好滑到第一人所在位置所用的时间
在下滑阶段的时间满足v=at,解得ts
在水平滑行的阶段v=a't',解得t's
所以最多滞留的时间满足t总=t+t'sss
答:(1)人滑至斜面底端时速度有2m/s;
(2)气囊水平段至少应2.5m
(3)前一乘客停下来后在气囊上滞留的时间最多是s。
4.民航客机都有紧急出口,发生意外情况时打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气生成一条通向地面的斜面,乘客可沿斜面滑行到地面上。如图所示,某客机紧急出口离地面高度AB=3.0m,斜面气囊长度AC=5.0m,要求紧急疏散时乘客从气囊上由静止下滑到地面的时间不超过2s,g取10m/s2,求:
(1)乘客在气囊上滑下的加速度至少为多大?
(2)乘客和气囊间的动摩擦因数不得超过多大?(忽略空气阻力)
【解答】解:
(1)根据运动学公式①
得:②
故乘客在气囊上下滑的加速度至少为2.5m/s2。
(2)乘客在斜面上受力情况如图所示。
在沿斜面方向上有:Ff=μFN…③
在垂直于斜面方向有:FN=mgcosθ…④
根据牛顿第二定律:mgsinθ﹣Ff=ma…⑤
由几何关系可知sinθ=0.6;cosθ=0.8
由②﹣⑤式得:
故乘客和气囊间的动摩擦因数不得超过0.44。
5.避险车道是避免恶性交通事故的重要设施。如图甲所示一辆质量为3t的汽车在平直的路面上行驶,其运动过程可简化为如图乙所示的模型。汽车从A点静止开始以加速度a1做匀加速直线运动,经过10s恰好运动到B点发现刹车失灵,随即关闭发动机驶向避险车道BC,沿着BC以加速度a2做匀减速直线运动,经过LBC=25m后停在C点。平直路面AB与避险车道BC在B点平滑连接,a2=4a1,避险车道的路面倾角为θ=15°。(sin15°=0.26,cos15°=0.97)求汽车:
(1)在避险车道上的加速度a2;
(2)在平直道路上获得的最大速度v;
(3)在避险车道上行驶过程中受到的平均阻力f。
【解答】解:(1)从A到B,由匀加速直线运动规律得
vB=a1t1
从B到C,有
又据题有 a2=4a1
联立解得:,
(2)在平直道路上获得的最大速度为
vB=a1t1=2×10m/s=20m/s
(3)汽车在避险车道上行驶过程中,由牛顿第二定律得
mgsin15°+f=ma2
解得:f=16200N
答:(1)汽车在避险车道上的加速度a2为8m/s2;
(2)汽车在平直道路上获得的最大速度v为20m/s;
(3)汽车在避险车道上行驶过程中受到的平均阻力f为16200N。
6.地球上的水体受到太阳照射后变成水蒸气被蒸发到空气中,水汽在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴,小水滴在空中聚成了云,云滴吸收四周的水汽不断增大,最后成为雨滴下落。某次降雨的雨滴是从大约1000m的高空形成并下落的,假设下落过程雨滴质量保持不变,不计雨滴间的相互作用,重力加速度g=10m/s2。
(1)假设雨滴下落过程看作自由落体运动,请估算雨滴落至地面时速度v1的大小;
(2)实际雨滴下落过程受到空气阻力,而且空气阻力随着雨滴速度的增大而增大,请定性描述雨滴下落过程中其加速度大小和速度大小的变化情况;
(3)若将某雨滴看作半径为r=1.0mm的球体,在下落过程所受空气阻力大小为f=kr2v2,其中v是雨滴的速度,比例系数k=2.5N•s2•m﹣4。求该雨滴落至地面时速度v2的大小。
(提示:球的体积公式,雨滴的密度ρ=1.0×103kg/m3,π≈3)
【解答】解:(1)雨滴下落过程看作自由落体运动,根据运动学公式可得:
解得:
(2)空气阻力随着雨滴速度的增大而增大,可知雨滴受到的合力不断减小,则雨滴的加速度大小不断减小,最后加速度等于0,雨滴的速度大小不断增大,最后匀速下落。
(3)雨滴落至地面时已经匀速,则
联立可得:
代入数据解得v2≈4.0m/s
答:(1)雨滴落至地面时速度为141m/s;
(2)见解析;
(3)雨滴落至地面时速度为4.0m/s。
7.如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=4m。质量m=1kg的物体(可视为质点)在水平拉力F作用下由A点从静止开始运动,到达B点时速度为vB=4m/s,此时立即撤去F,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B处时速率保持不变)。已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物体在水平面上运动的加速度大小a1;
(2)物体受到的水平外力F的大小;
(3)物体在斜面上运动的总时间t。(第(3)结果保留2位有效数字)
【解答】解:(1)物体在水平面上运动时,根据运动学公式可得
解得:
(1)物体在水平面上运动时,根据牛顿第二定律得
F﹣μmg=ma1,
解得:F=4.5N
(3)物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中,根据牛顿第二定律得
mgsin37°+μmgcos37°=ma2
解得:
物体沿斜面向上运动的时间为
t2s=0.5s
物体沿斜面向上运动的最大位移为
s2m=1m
因mgsin37°>μmgcos37°,所以物体运动到斜面最高点后,将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动。
下滑时,根据牛顿第二定律得
mgsin37°﹣μmgcos37°=ma3
解得:
设物体沿斜面下滑的时间为t3,则有
解得:
物体在斜面上运动的时间为
答:(1)物体在水平面上运动的加速度大小a1为2m/s2;
(2)物体受到的水平外力F的大小为4.5N;
(3)物体在斜面上运动的总时间t为1.2s。
8.由于“新冠肺炎”的易传染性,在一些易传染的环境中启用机器人替代人工操作,就可以有效防控病毒传播,例如送餐服务就可以用机器人,只要设置好路线、安放好餐盘,它就会稳稳地举着托盘,到达指定的位置送餐。如图所示,若某一隔离病区的配餐点和目标位置在相距x=43m的直线通道上,机器人送餐时从静止开始启动,加速过程的加速度大小a1=2m/s2,速度达到v=2m/s后匀速,之后适时匀减速,恰好到目标位置速度减为零,把食物平稳送到目标位置,整个送餐用时t=23s。若载物平台呈水平状态,食物的总质量m=2kg,食物与平台无相对滑动,g取10m/s2。试求:
(1)机器人加速过程位移的大小x1;
(2)机器人匀速运动持续的时间t0和匀减速过程的加速度大小a2;
(3)减速过程中平台对食物的作用力F的大小。
【解答】解:(1)根据速度﹣位移关系v2=2a1x1,
可得加速过程位移x1=1m;
(2)设机器人减速时的加速度为a2,匀速的时间为t0,
则由题可知,根据位移﹣时间关系可得,
总时间,
解得t0=20s,a2=1m/s2;
(3)平台对食物竖直方向的支持力FN=mg,
水平方向的摩擦力f=ma2,
故平台对食物的作用力大小
解得
答:(1)机器人加速过程位移的大小为1m;
(2)机器人匀速运动持续的时间为20s,匀减速过程的加速度大小为1m/s2;
(3)减速过程中平台对食物的作用力F的大小为20.1N。
9.如图所示,质量m=2.2kg的物体在水平面上受到大小为10N、方向与水平方向成37°角斜向上的拉力F的作用,沿水平做速度为v=2m/s的匀速运动。g取10m/s2,不计滑块运动过程中所受的空气阻力。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)在答题纸上画出物体受力的示意图,并求出物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)求撤去F后物体继续滑行的距离。
【解答】解:(1)对物体受力分析如图所示
根据共点力的平衡,在水平方向
Fcos37°﹣Ff=0
在竖直方向
FN+Fsin37°﹣mg=0
又有
Ff=μFN
联立并代入数据解得
μ=0.5
(2)撤去外力后,根据牛顿第二定律
Ff=μmg=ma
解得:a=5m/s2
根据速度—位移公式
0﹣v2=﹣2ax
代入数据解得
x=0.4m
答;(1)受力分析示意图如上图所示,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5;
(2)撤去F后物体继续滑行的距离为0.4m。
10.小王同学周末参加滑草活动,滑道由倾角为37°的斜面道AB(动摩擦因数为
μ1=0.25),和水平道BE(动摩擦因数为μ2)组成,B点平滑连接,滑道上的B、C、D点边上插着彩旗,其中BC=18m,CD=14m。现小王从A点静止下滑,经过B、C两面彩旗和C、D两面彩旗的时间相等,小王最终停在水平滑道上,小王可视为质点,已知刚滑动到B点的速度为20m/s,重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求小王在斜面AB上运动时的加速度;
(2)求斜面AB长度;
(3)求水平滑道的动摩擦因数μ2。
【解答】解:(1)根据牛顿第二定律:mgsin37°﹣μ1mgcos37°=ma,解得a=4m/s2;
(2)根据运动学公式:2ax,解得x=50m;
(3)设BD段加速度为a′,经过B、C两面彩旗和C、D两面彩旗的时间相等设为t,根据位移公式有:xBC=vBta′t2,xBD=vB•2ta′(2t)2,代入数据解得:a′=4m/s2,根据牛顿第二定律,ma′=μ2mg,解得:μ2=0.4;
答:(1)小王在斜面AB上运动时的加速度4m/s2;
(2)斜面AB长度50m;
(3)水平滑道的动摩擦因数0.4.
11.杭州桐庐生仙里国际滑雪场的主滑道由倾斜的山坡AB和一段水平滑道BC组成,斜坡AB与水平滑道BC平滑连接。设人与装备的总质量为m=80kg,滑雪者从静止开始沿斜坡匀加速直线滑下距离x1=80m时恰好下滑到B点,用时为t=8s;然后在水平滑道BC上继续匀减速直线滑行一段距离x2=40m才停下。求:
(1)滑雪者在斜坡上的加速度a的大小;
(2)滑雪者在整个过程中的最大速度vB的大小;
(3)滑雪者的滑雪板与水平滑道间的动摩擦因数μ。
【解答】解:(1)滑雪者在斜面上做匀加速直线运动,由位移—时间公式得:
代入数据解得:a=2.5m/s2
(2)滑雪者最大速度vB=at=2.5×8m/s=20m/s
(3)滑雪者在水平滑道上做匀减速直线运动,由位移—速度公式得:
由牛顿第二定律得:μmg=ma′
代入数据联立解得:μ=0.5
答:(1)滑雪者在斜坡上的加速度a的大小为2.5m/s2;
(2)滑雪者在整个过程中的最大速度vB的大小为20m/s;
(3)滑雪者的滑雪板与水平滑道间的动摩擦因数μ为0.5。
12.小端同学在研究竖直向上抛出的物体运动时,分别有几种不同的模型。已知该同学抛出小球的质量m=0.1kg,初速度v0=10m/s,且方向竖直向上,重力加速度为g=10m/s2。
(1)若不计空气阻力,则小球从抛出直至回到抛出点经过多长时间?
(2)若空气阻力大小恒为0.2N,则小球上升到最高点时,离抛出点的高度为多少?
(3)若空气阻力大小与速度大小满足F=kv的关系,其中k为定值。若已知小球落回抛出点前速度恒定且大小为5m/s,则关系式中的k值为多少?
【解答】解:(1)若不计空气阻力,小球做竖直上抛运动,向上运动时间
从抛出直至回到抛出点的时间t2=2t1
解得t2=2s
则小球从抛出直至回到抛出点经过的时间为2s;
(2)设上升过程中的加速度为a,根据牛顿第二定律有:mg+f=ma
又空气阻力大小f=0.2N
解得:
小球向上做匀减速直线运动,根据速度—位移公式有:2ah
解得:
则小球上升到最高点时,离抛出点的高度为;
(3)小球落回抛出点前速度恒定,说明所受合力为0,则mg=kv
答:(1)若不计空气阻力,则小球从抛出直至回到抛出点经过2s时间;
(2)若空气阻力大小恒为0.2N,则小球上升到最高点时,离抛出点的高度为;
(3)关系式中的k值为0.2kg/s。
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