组词大全

一质量为m的质点,从某高处无初速地下落,设所受阻力与其速率的一次方成正比,即 ,则其收尾速度的大小为( ) A. ;( B. ;( C. 0 ;( D. 。

一质量为m的质点,从某高处无初速地下落,设所受阻力与其速率的一次方成正比,即 ,则其收尾速度的大小为( ) A. ;( B. ;( C. 0 ;( D. 。

根据题意,质点从某高处无初速地下落,且所受的阻力与其速率的一次方成正比,可以利用牛顿第二定律来求解。

设质点的速度为 vv,则质点所受的阻力大小为 Fdrag=kvF_{\text{drag}} = kv,其中 kk 是阻力常数。

由于质点自由下落,除了重力外,受到阻力的作用,所以质点的运动方程为:

ma=mgkvma = mg - kv

其中,mm 是质点的质量,a=dvdta = \frac{dv}{dt} 是加速度,gg 是重力加速度。

这方程可以写成:

mdvdt=mgkvm \frac{dv}{dt} = mg - kv

dvdt\frac{dv}{dt} 改为 vv 关于时间的导数,得到一个一阶线性常微分方程:

mdvdt+kv=mgm \frac{dv}{dt} + kv = mg

为了解这个方程,我们可以先分离变量并进行积分。最终可以得到稳态速度(即收尾速度)为:

vsteady=mgkv_{\text{steady}} = \frac{mg}{k}

所以,质点的收尾速度为 mgk\frac{mg}{k},选项 B 即为正确答案。

答案是 B. mgk\frac{mg}{k}

相关成语


成语首拼