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題目:一質量為m的物體,在距地面h高處以初速度v0豎直向上拋出,空氣阻力恒為f,取拋出點為勢能零點,求:
(1)上升到最高點時物體的重力勢能;
(2)上升過程中物體克服空氣阻力做的功;
(3)上升過程中動能和重力勢能相等的位置。
解答:
(1)物體在最高點時的重力勢能為:
E_{p} = mgh_{0}
(2)上升過程中物體克服空氣阻力做的功為:
W_{f} = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2} - mgh_{0} = \frac{1}{2}mv_{0}^{2}(f + g)h_{0}
(3)設物體在高度為h_{1}處動能和重力勢能相等,則有:
mgh_{1} = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}
解得:h_{1} = \frac{v_{0}^{2}}{2g(f + g)} + h_{0}
這個例子涵蓋了高中物理中的一些基本概念和公式,包括動能、勢能、空氣阻力等,同時也涉及到一些簡單的運動學問題。希望這個例子能夠對你有所幫助。