作业帮机械能 (27 15:6:1)将物体以60J的初动能竖直向上抛出,当它上升至某点P时,动能减为10J,机械能损失10J,若空气阻力大小不变,那么物体落回抛出点的动能为多少?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/14 06:45:49
机械能 (27 15:6:1)将物体以60J的初动能竖直向上抛出,当它上升至某点P时,动能减为10J,机械能损失10J,若空气阻力大小不变,那么物体落回抛出点的动能为多少?
机械能 (27 15:6:1)
将物体以60J的初动能竖直向上抛出,当它上升至某点P时,动能减为10J,机械能损失10J,若空气阻力大小不变,那么物体落回抛出点的动能为多少?
机械能 (27 15:6:1)将物体以60J的初动能竖直向上抛出,当它上升至某点P时,动能减为10J,机械能损失10J,若空气阻力大小不变,那么物体落回抛出点的动能为多少?
先告诉你,答案是36J1、选定初抛位置为零势能点2、设物体质量为m,空气阻力为f,物体在上升过程中的加速度为-a（注：此处a取正） 设初抛点O：势能为Ep0,动能为Ek0,机械能为Eall0,速度为V0 则：Ep0=0,Ek0=60J,Eall0=Ek0=60J 再设O点到P点高度为h1,P点到所能上升到的最高点E点高度为h2（因为在P点还有动能,所以会继续上升）； P点处的势能为Ep1,动能为Ek1,机械能为Eall1,速度为V1； E点处的势能为Ep2,动能为Ek2,机械能为Eall2,速度为V2； 则Eall1=60J-10J=50J,Ek1=10J,Ep1=Eall1-Ek1=50J-10J=40J Ek2=0J,V2=03、计算过程 由题意知：在从O点到P点的过程中,空气阻力做功为 f*h1=10J,f=10J/h1 物体在上升过程中：f+m*g=m*a,即得 a=f/m + g=(10J/h1)/m+g=10J/(m*h1) +g 在从O点到P点过程中：V1^2-V2^2=2（-a）*h1,又Ek0=1/2 m* V0^2=60J,Ek1=1/2 m* V1^2=10J 所以有20/m - 120/m =2（-a）*h1= - 2h1*[10/(m*h1)+g] 化简可得：m*g*h1=40J 其实这里没必要这么求,因为这就是克服重力做功相关的,其大小就是重力势能的增加量.在从P点到E点过程中：V2^2-V1^2=2（-a）*h2,则有 V1^2=2a*h2 所以 h2=V1^2 /（2a） 又 Ek1=1/2 m* V1^2=10J 将V1^2 代入 h2得 h2= 10/（m*a） 空气阻力再此消耗机械能为 f*h2=10/h1 * [10/（m*a）]=100/（m*a*h1） 因为 m*a*h1=m*h1*[10J/(m*h1) +g]=10J+mgh1=50J 所以,空气阻力再此消耗机械能为 f*h2=100/50 J=2J 注意：其中单位只是部分给出,具体单位自己留意.到此,即可以求出,物体从抛出点O到上升至最高点E时,因克服空气阻力做功所消耗的总机械能为10J+2J=12J.因此Eall2=Eall0-12J=48J,又因为物体再此下落至O点时,再次消耗的机械能也为12J,因此,再次落回出泡点时的机械能为48J-12J=36J,根据能量守恒便可知道,此时动能即为 36J整体思路是这样,答案错没错我没仔细看,你自己留意下
1.机械能损失10J,显然为空气阻力做功。
2重力不做功，故只有空气阻力做负功。
3由于为来回空气阻力均做负功，所以损失的功为20J，此时机械能即为动能，故动能为60-20=40J。对吗？
动能60到10机械能损失10，则到0机械能损失12，回到原点时损失12*12=24
24J
由能量守恒知，动能减为10J时，转化了40J的势能，由于空气阻力损失了10J。设此时上升了高度为h,则mgh=40,fh=10.
所以mg=4f。。。。。。（1）
当物体上升到最高点时，设高为H。
由能量守恒，得mgH+fH=60.
带入（1）得fH=12。即物体升到最高点损失了12J的能量，由于摩擦力不变，下降路程也不变，所以下降到原点的过程中又损失了12J的能量...
全部展开
由能量守恒知，动能减为10J时，转化了40J的势能，由于空气阻力损失了10J。设此时上升了高度为h,则mgh=40,fh=10.
所以mg=4f。。。。。。（1）
当物体上升到最高点时，设高为H。
由能量守恒，得mgH+fH=60.
带入（1）得fH=12。即物体升到最高点损失了12J的能量，由于摩擦力不变，下降路程也不变，所以下降到原点的过程中又损失了12J的能量。一共损失了24J。
故物体落回抛出点时的动能为36J
收起
重力势能增大了40J 机械能损失10J，4：1的关系，这时还剩10J动能，所以还能转化为重力势能10/5 *4=8焦，总重力势能为48J，动能为0,落回跑出点时，重力势能转化为动能和内能，动：内=4：1，所以有动能48/5 *4=38.4J