问题补充:
如图所示,质量为M的铁箱内装有质量为m的货物.以某一初速度向上竖直抛出,上升的最大高度为H,下落过程的加速度大小为a,重力加速度为g,铁箱运动过程受到的空气阻力大小不变.求:
(1)铁箱下落过程经历的时间;
(2)铁箱和货物在落地前的运动过程中克服空气阻力做的功;
(3)上升过程货物受到铁箱的作用力.
答案:
解:(1)设铁箱下落过程经历的时间为t,则
解得??
(2)设铁箱运动过程中受到的空气阻力大小为f,克服空气阻力做的功为W,则
(M+m)g-f=(M+m)a
W=2fH
解得??f=(M+m)(g-a)
W=2H(M+m)(g-a)
(3)设上升过程的加速度大小为a′,货物受到铁箱的作用力大小为F,则
(M+m)g+f=(M+m)a
F+mg=ma
解得??F=m(g-a)
作用力方向竖直向下
答:(1)铁箱下落过程经历的时间为;
(2)铁箱和货物在落地前的运动过程中克服空气阻力做的功为2H(M+m)(g-a);
(3)上升过程货物受到铁箱的作用力大小为m(g-a),方向竖直向下.
解析分析:(1)铁箱下落过程做匀加速直线运动,根据位移时间公式即可求解;
(2)下落过程中根据牛顿第二定律求出空气阻力,上升过程中与下落过程摩擦力做的功相等,根据恒力做功公式即可求解;
(3)根据牛顿第二定律求出上升过程中的加速度,对货物再次运动牛顿第二定律即可求解.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,难度不大,属于基础题.
如图所示 质量为M的铁箱内装有质量为m的货物.以某一初速度向上竖直抛出 上升的最大高度为H 下落过程的加速度大小为a 重力加速度为g 铁箱运动过程受到的空气阻力大小不