例题 01-03-06-01. 在高处以初速倾斜地抛出一石块(见图1),(l)若空气阻力忽略不计,求石块达到地面时的速率。(2)如果考虑空气阻力,而石块落地时速率变成。求空气阻力所作的功。已知石块的质量为m=50g

图1


解: (1)先分析力。在抛出后,如果不计空气阻力,则石块只受重力(保守力)作用,别无外力,所以对石块和地球组成的系统,机械能守恒。系统在开始位置,其动能即为石块的动能,势能为;在终点,即地面上,取作势能零点,而动能为 v为到达地面时石块的速率。所以,按机械能守恒定律,有

  

(2)仍把石块和地球看作一个系统,在抛出后,除重力(内力)外,还有外力即空气阻力作功,因此机械能不守恒。应用系统功能定理,外力作功等于系统机械能的增量,仍取地面为势能零点,得
代入题给数据,读者可自行求得空气阻力作的是负功,即
 
 



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