一个物理题,现在水平地面上以V1的初速度竖直上抛一个小球,其所受的空气阻力与小球的速度成正比,f=kv(k为定值),经测

一个物理题,
现在水平地面上以V1的初速度竖直上抛一个小球,其所受的空气阻力与小球的速度成正比,f=kv(k为定值),经测定小球的落地速度是V2,重力加速度为g,求小球在空中运动的总时间t
请写出完整的解题过程,(有加分的)
pipe分401 1年前 已收到4个回答 举报

shell-ji 幼苗

共回答了20个问题采纳率:90% 举报

恩 这题值这么多分!
上抛的时候 重力和空气阻力方向相同,使得总的向下的加速度更大 a>g
而且这个a是变化的量 F=am=mg+kv 其中kv项是变化的 但是我们利用
V(平均)=v1/2 来近似得到在这个过程中的平均作用力
然后根据冲量方程 △mv=△ft 来计算
上升时 F(平均)=mg+kV=mg+kv1/2
(v1-0)m=F*t1 得t1=m*v1/[mg+kv1/2]
下降时 F=mg-kV=mg-kv2/2
(v2-0)m=F*t2
得 t2=m*v1/[mg-kv2/2]
t=t1+t2
最后说一下 如果是大学生 那这么做是错的,大学要用微积分来算.虽然结果可能差不了多少.
因为其中的V(平均)=V1/2 是近似的 不是严格的!

1年前

7

今是天 幼苗

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小球加速度a=dv/dt=F/m;小球上升阶段,dv/dt=(-mg-kv)/m;
mg+kv=ce(-kt/m),c为一常数,括号内为自然指数e的幂。
满足t=0时,v=v1,∴c=mg+kv1,
所以mg+kv=(mg+kv1)e(-kt/m);
当v=0时,t1=-m/k*ln(mg/(mg+kv1));
同理下降阶段,t2=-m/k*ln((mg-...

1年前

2

风云再变1 幼苗

共回答了12个问题 举报

假设小球在上升过程中,下降过程中的平均阻力分别为f,F,最大高度为h
F=KV2/2
f=KV1/2
h(mg+f)=mv1^2/2
h(mg-F)=mv2^2/2
v1=(mg+f)t1/m
v2=(mg-F)t2/m
解得t1+t2等于
m(v1^2-v2^2)/(2*v1v2k)

1年前

0

miaomiaotian212 幼苗

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答:
①在小球上升过程的任意时刻,以竖直向上为正方向,对小球进行受力分析有:
-mg-kv=ma=mdv/dt
即:
-(k/m)dt=dv/(v+mg/k)
等式两边积分可知:
t=(m/k)In...

1年前

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