(1998年试题,五)从船上向海中沉放某种探测仪器,按探测要求,需确定仪器的下沉深度y(从海平面算起)与下沉速度v之间的函数关系.设仪器在重力作用下,从海平面由静止开始铅直下沉,在下沉过程中还受到阻力和浮力的作用.设仪器的质量为m,体积为B,海水比重为p,

admin2013-12-27  56

问题 (1998年试题,五)从船上向海中沉放某种探测仪器,按探测要求,需确定仪器的下沉深度y(从海平面算起)与下沉速度v之间的函数关系.设仪器在重力作用下,从海平面由静止开始铅直下沉,在下沉过程中还受到阻力和浮力的作用.设仪器的质量为m,体积为B,海水比重为p,仪器所受的阻力与下沉速度成正比,比例系数为k(k>0).试建立y与v所满足的微分方程,并求出函数关系式y=y(v).

选项

答案本题考查根据牛顿第二定律建立微分方程并求特解,先取海平面为坐标原点,Oy轴竖直向下,下沉深度为),,仪器重力mg(g为重力加速度),浮力一ρgB,阻力为一kv=一k[*],根据牛顿第二定律F=ma,有[*](1)因为[*]代入(1)式中,有[*]分离变量,得[*]积分上式,得[*]其中C为任意常数,由初始条件v|y=0=0,可求出[*]综上,y与v的函数关系为[*]

解析
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