Question

物體以60焦的初動(dòng)能從A點(diǎn)出發(fā)做豎直上拋，在它上升到某一高度時(shí)，動(dòng)能減少了30焦，而機(jī)械能損失了10焦．若物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小恒定，則該物體回到出發(fā)點(diǎn)A時(shí)的動(dòng)能為

20

J．

Answer 1

分析：解決本題需要掌握：合外力做功對應(yīng)著物體動(dòng)能的變化，除重力之外的力做功對應(yīng)著機(jī)械能的變化；物體落回原地過程中只有阻力做功，因此只要求出物體上升到最高點(diǎn)過程中克服阻力做的功，整個(gè)過程阻力所做功就明確了，根據(jù)動(dòng)能定理即可解出結(jié)果．

解答：解：由題可知上升到某一高度時(shí)，重力、阻力均做負(fù)功，所以根據(jù)功能關(guān)系有：W_G+W_f=△E_k   ①
重力做功對應(yīng)著機(jī)械能的變化，固有：W_G=△E_p    ②
將△E_K=30J，△E_p=10J，帶入①②可得，W_G=20J，W_f=10J
由于上升過程中重力、阻力大小都恒定，而且是直線運(yùn)動(dòng)，因此重力和阻力做功關(guān)系為：W_G=2W_f  ③
物體上升到最高點(diǎn)時(shí)由功能關(guān)系可得：W_G總+W_f總=E_k   ④
聯(lián)立③④解得上升過程中阻力做功：W_f總=20J
當(dāng)物體落回原地時(shí)由動(dòng)能定理得：-2W_f總=E_k1-E_k
帶入數(shù)據(jù)得：E_k1=20J，落回原地時(shí)動(dòng)能為20J．
故答案為：20J

點(diǎn)評：弄清運(yùn)動(dòng)過程中物體受力做功特點(diǎn)，熟練應(yīng)用功能關(guān)系求解，注意一種功和一種能量的轉(zhuǎn)化是對應(yīng)的，不能混淆．