Question

2．質(zhì)量是0.24kg的石塊，豎直向上拋出，已知空氣阻力恒為物重的$\frac{1}{4}$，且方向與運動方向相反，g=10N/kg，問：
（1）分別畫出石塊上升過程和下落過程中受力的示意圖．
（2）上升過程中石塊所受合力是多少？
（3）下落過程中石塊所受合力是多少？

Answer 1

分析 （1）石塊上升和下落時會受到重力和空氣阻力的作用，計算、分析各力畫出力的示意圖；
（2）石塊受到的兩個屬于同一直線上兩個力，分別計算兩種情況下的合力即可．

解答 解：
（1）由G=mg，石塊的重力G=0.24kg×10N/kg=2.4N，
由題知，F(xiàn)_阻=$\frac{1}{4}$G=$\frac{1}{4}$×2.4N=0.6N，
石塊上升時，相對空氣向上運動，受到空氣對它向下的阻力，如圖所示：

石塊下落時，相對空氣向下運動，受到空氣對它向上的阻力，如圖所示：

（2）由于上升時，重力與阻力方向相同，所以F_合=G+F_阻=2.4N+0.6N=3N；
（3）由于下落時，重力與阻力方向相反，所以F_合=G-F_阻=2.4N-0.6N=1.8N．
答：（1）見上圖；（2）上升時合力為3N；（3）下落時合力為1.8N．

點評 本題考查了示意圖的畫法及同一直線合力的計算，能夠正確分析石塊在兩種情況下所受摩擦力的方向是解決問題的關(guān)鍵．