Question

求教一道高中物理题

一个空心小球从距离地面16m的高处由静止开始落下,经2s小球落地,已知球的质量为0.4kg，求它下落过程中空气所受阻力多大？若小球落地后竖直向上反弹到6m高度，设空气阻力大小不变，则反弹的初速度的为多少？（取g=10m/s^2）

Answer 1

1.根据h=1/2at^2,可知小球下落时：a=2h/t^2=8m/s^2
物体下落受向下的重力和向上的空气阻力，则G-F=ma，可得F=G-ma=0.4*2=0.8N
2.根据Vt^2-V0^2=2as，可知v0^2=2as=2*(10+2)*6=144,因此可知V0=12m/s

小球弹起上升过程中，加速度为10+2的由来：根据第一问知道，小球下落加速度为8m/s^2,可知阻力产生的加速度是2m/s^2.当物体弹起过程中，空气阻力和重力都向下，因此其加速度为向下的（10+2）=12m/s^2

Answer 2

s=1/2at^2，带入s=16,t=2，得a=8，则设阻力f，有(mg-f)=ma，f=m(g-a)=0.4*(10-8)=0.8牛顿
初始速度v，由公式v^2=2as，此时a=(mg+f)/m=12，则v^2=2*12*6，解得v=12m/s