Question

距沙坑高h=7m处，以v₀=10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑d=0.4m深处停下．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²．求：

（1）物体上升到最高点时离抛出点的高度H；

（2）物体在沙坑中受到的平均阻力f大小是多少？

Answer

（1）物体上升到最高点时离抛出点的高度5m；

（2）物体在沙坑中受到的平均阻力大小是155N．

【解析】【解析】
（1）设物体上升到最高点时离抛出点为H，由动能定理得：

﹣mgH=0﹣mv02…①

代入数据得：H=5m

（2）设物体在沙坑中受到的平均阻力为f，陷入沙坑深度为d，从最高点到最低点的全过程中：

mg（H+h+d）﹣fd=0

代入数据得：f=155N

答：（1）物体上升到最高点时离抛出点的高度5m；

（2）物体在沙坑中受到的平均阻力大小是155N．

【考点】动能定理的应用；动能定理．

【专题】计算题；定量思想；推理法；动能定理的应用专题．

【分析】（1）研究物体从抛出到上升到最高点的过程，运用动能定理列式，即可求解H．

（2）从最高点到最低点的全过程中，由动能定理求解物体在沙坑中受到的平均阻力f．

【点评】本题涉及到力在空间的效果，考虑运用动能定理是常用的思路，关键要灵活选择研究的过程，要注意阻力做负功．