Question

11．以10m/s的初速度豎直向上拋出一個質(zhì)量為0.5kg的物體，它上升的最大高度為4m，設阻力大小恒定．（g=10m/s²）
（1）上升過程中物體克服空氣阻力做的功為多少？
（2）物體落回拋出點時的動能是多少？
（3）物體從拋出到落回拋出點的整個過程中有多少機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)動能定理求上升過程中物體克服空氣阻力做的功．
（2）再對下降過程，運用動能定理列式求解物體落回拋出點時的動能．
（3）機械能減小量等于內(nèi)能的增加量．

解答 解：（1）上升過程，根據(jù)動能定理得：
-mgh-W_f=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$  ①
解得 W_f=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$-mgh=$\frac{1}{2}×0.5×1{0}^{2}$-0.5×10×4=5J
（2）下降過程，根據(jù)動能定理得：
  mgh-W_f=E_k-0  ②
由①②解得物體落回拋出點時的動能  E_k=15J
（3）物體從拋出到落回拋出點的整個過程中，產(chǎn)生的內(nèi)能為 Q=2W_f=10J
答：
（1）上升過程中物體克服空氣阻力做的功為5J．
（2）物體落回拋出點時的動能是15J．
（3）物體從拋出到落回拋出點的整個過程中有10J機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

點評 本題是有空氣阻力的豎直上拋運動，關(guān)鍵受力分析后，正確運用動能定理列方程，也可以根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式結(jié)合求解．