质量为500g的排球,以v0=12m/s的初速竖直向上抛出,上升到6m高处再落回原处

题目

质量为500g的排球,以v0=12m/s的初速竖直向上抛出,上升到6m高处再落回原处
质量为500g的排球,以v0=12m/s的初速竖直向上抛出,上升到6m高处再落回原处,若运动中所受空气阻力的大小保持不变.求：1）空气阻力；2）落回地面的速度；3）飞行时间.

答案

1
m=500g=0.5kg
G=mg=0.5*10=5N
F合=G+F阻=ma
a=(G+F阻)/0.5=2(G+F阻)
vt^2-v0^2=2ah
h=(vt^2-v0^2)/2a=6
0-12^2=6*2a=12a=12*2[-(G+F阻)]
6=5+F阻
F阻=1N
2
下降时
F合=G-F阻=5-1=4N=ma
a=4/0.5=8
vt^2-v0^2=2ah
vt^2-0=2*8*6=96
vt=4√6m/s
3
上升时
a=2(G+F阻)=2(5+1)=12
h=1/2at1^2
t1^2=2h/a=2*6/12=1
t1=1s
下降时
F合=G-F阻=5-1=4N=ma
a=4/m=4/0.5=8
h=1/2at2^2
t2^2=2h/a=2*6/8=1.5s
∴飞行时间t1+t2=1+1.5=2.5s