以30m/s的初速竖直向上抛出一个质量为100g的物体,2s后到达最大高度,空气的阻力大小始终不变,g取10m/s2,求
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解题思路:根据平均速度的推论求出物体上升的最大高度.

根据速度时间公式求出向上做匀减速运动的加速度,根据牛顿第二定律求出阻力的大小.

根据牛顿第二定律求出下落的加速度,结合速度位移公式求出落地的速度.

(1)根据平均速度的推论知,物体上升的最大高度为:h=

v0

2t=

30

2×2m=30m.

(2)向上做匀减速直线运动的加速度大小为:a1=

v0

t=

30

2m/s2=15m/s2.

根据牛顿第二定律得:mg+f=ma1

则阻力的大小为:f=ma1-mg=0.1×15-0.1×10N=0.5N.

(3)物体下落的加速度为:a2=

mg−f

m=

1−0.5

0.1=5m/s2,

则落地的速度为:v=

2a2h=

2×5×30=10

3m/s.

答:(1)物体上升的最大高度是30m.

(2)运动中空气对物体的阻力大小是0.5N.

(3)物体落回原地时的速度为10

3m/s.

点评:

本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.

考点点评: 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,难度不大.