Question

9．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

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．

解答 解：（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-$\frac{1}{2}$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．

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．