一滴雨從足够高的空中落下,所受空氣阻力與速度的平方成正比,該雨滴在下落過程中的重力勢能和動能如何變化?

一滴雨從足够高的空中落下,所受空氣阻力與速度的平方成正比,該雨滴在下落過程中的重力勢能和動能如何變化?

分析:雨滴是從高空往下掉,它的高度减低了,根據重力勢能等於mgh,可知道它的重力勢能减少了,由於功不會憑空產生或憑空消失,只會相互轉換,下落的過程中速度在不斷的新增而且還受到了空氣的阻力,所以它的重力勢能轉化成了動能與阻力做的功,又因為速度的平方與受到空氣阻力成正比,但是阻力不會一直增下去,應為重力勢能是恒定而且總不可能阻力大於重力吧,所以這也說明了他的速度不會一直增下去,而是有最大速度.達到最大速度時,阻力達到最大,也就是重力等與阻力,雨滴做向下勻速運動(因為它有一個向下運動的初速度),根據動能等於1/2mv²;,速度不變,則動能恒定,其中重力勢能在减少因為雨滴還是向下運動,它的高度還是有减少.
答;重力勢能會减小,動能先增大後不變