题目内容
2.质量为0.1千克的小球从离水平地面高7.2米处由静止释放,第一次撞击地面,与地面接触的时间为0.02秒,之后小球小球弹起的高度为3.2米,忽略空气阻力,求小球第一次撞击地面对地面的平均冲力的大小,g取10m/s2.分析 由动能定理可以求出小球落地时与反弹时的速度,然后对小球碰击地面的过程,运用动量定理求出地面对小球的平均冲力,从而求得小球对地面的平均冲力.
解答 解:小球下落过程,由动能定理得:
mgh1=$\frac{1}{2}$mv12-0
解得:v1=$\sqrt{2g{h}_{1}}$=$\sqrt{2×10×7.2}$=12m/s,方向竖直向下;
小球上升过程,由动能定理得:
-mgh2=0-$\frac{1}{2}$mv22
解得:v2=$\sqrt{2g{h}_{2}}$=$\sqrt{2×10×3.2}$=8m/s,方向竖直向上;
小球撞击地面的过程,取竖直向下为正方向,由动量的变量:
(mg-F)t=-mv2-mv1
即:(0.1×10-F)×0.02=-0.1×8-0.1×12,
解得:F=-101N;
根据牛顿第三定律得小球第一次撞击地面对地面的平均冲力的大小 F′=F=101N
答:小球第一次撞击地面对地面的平均冲力的大小是101N.
点评 熟练应用动能定理与动量定理可以正确解题,应用动量定理解题时,要注意选择研究的过程,明确正方向,小球的重力不能漏掉.
练习册系列答案
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B. | 质子的最大动能为$\frac{{{q^2}{B^2}{R^2}}}{2m}$ | |
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C. | B球的速度大 | D. | 无法判定 |
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B. | 行星A的密度小于行星B的密度 | |
C. | 行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度 | |
D. | 当两行星周围的卫星的运动轨道半径相同时,行星A的卫星的向心加速度大于行星B的卫星的向心加速度 |
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A. | v的极小值为$\sqrt{gR}$ | |
B. | v由零逐渐增大,轨道对球的弹力逐渐增大 | |
C. | 当v由$\sqrt{gR}$值逐渐增大时,轨道对小球的弹力也逐渐增大 | |
D. | 当v由$\sqrt{gR}$值逐渐减小时,轨道对小球的弹力逐渐增大 |