题目内容
一个质量为0.2kg的小球从空中静止下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示,假设小球在空中运动时所受阻力大小不变,小球与地面碰撞时间可忽略不计,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中错误的是
- A.在0~t1时间内,小球的位移为2.2m
- B.在0~t1时间内,小球的路程为2.8m
- C.在0~t1时间内,小球在空气阻力作用下损失机械能2.2J
- D.小球在碰撞过程中损失机械能1.6J
C
分析:根据图线所围成的面积之和,求出小球的路程,根据面积之差求出位移的大小.通过落地前后的动能,得出碰撞过程中的损失的机械能,根据整个过程损失的机械能,得出由空气阻力作用损失的机械能.
解答:A、在0-1.0s内位移的大小x1=×5×1m=2.5m,
根据动能定理得:
下落过程:mgx1-fx1=mv12
上升过程:-mgx2-fx2=0-mv22
由图知v1=5m/s,v2=3m/s
解得x2=0.3m.f=1N
故在0~t1时间内,小球的位移为x=2.5m-0.3m=2.2m,故A正确.
B、在0~t1时间内,小球的路程为S=2.5m+0.3m=2.8m.故B正确
C、小球在空气阻力作用下损失机械能△E=fS=1×2.8J.故C错误.
D、小球与地面碰撞前的动能EK1=mv12=×0.2×52J=2.5J,反弹时的动能EK2=mv22=×0.2×32J=0.9J,所以碰撞过程中损失的机械能△E1=1.6J.故D正确.
本题选错误的,故选C
点评:解决本题的关键会从速度时间图线求位移和路程,知道与地面碰撞损失的机械能等于与地面碰撞前后动能之差.
分析:根据图线所围成的面积之和,求出小球的路程,根据面积之差求出位移的大小.通过落地前后的动能,得出碰撞过程中的损失的机械能,根据整个过程损失的机械能,得出由空气阻力作用损失的机械能.
解答:A、在0-1.0s内位移的大小x1=×5×1m=2.5m,
根据动能定理得:
下落过程:mgx1-fx1=mv12
上升过程:-mgx2-fx2=0-mv22
由图知v1=5m/s,v2=3m/s
解得x2=0.3m.f=1N
故在0~t1时间内,小球的位移为x=2.5m-0.3m=2.2m,故A正确.
B、在0~t1时间内,小球的路程为S=2.5m+0.3m=2.8m.故B正确
C、小球在空气阻力作用下损失机械能△E=fS=1×2.8J.故C错误.
D、小球与地面碰撞前的动能EK1=mv12=×0.2×52J=2.5J,反弹时的动能EK2=mv22=×0.2×32J=0.9J,所以碰撞过程中损失的机械能△E1=1.6J.故D正确.
本题选错误的,故选C
点评:解决本题的关键会从速度时间图线求位移和路程,知道与地面碰撞损失的机械能等于与地面碰撞前后动能之差.
练习册系列答案
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一个质量为0.2kg的弹性小球,在光滑水平面上以5m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,
经0.1s反弹,反弹后的速度大小与碰撞前相同.则下列关于碰撞前后小球速度变化量的大小△v、碰撞过程中墙对小球做功的大小W、墙对小球的平均作用力大小F、动量变化量的大小△p的数值,正确的是( )
经0.1s反弹,反弹后的速度大小与碰撞前相同.则下列关于碰撞前后小球速度变化量的大小△v、碰撞过程中墙对小球做功的大小W、墙对小球的平均作用力大小F、动量变化量的大小△p的数值,正确的是( )
A、△v=10m/s | B、W=10J | C、F=20N | D、△p=20kg?m/s |