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

◎ 题目

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.
魔方格

◎ 答案

(1)设铁箱下落过程经历的时间为t,则H=
1
2
at2

解得  t=

2H
a

(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

2H
a

(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

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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变…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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