题目内容
8.质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落(空气阻力不计,g取10m/s2)到软垫上,反弹后上升最大高度为5.0m,小球与软垫接触的时间为1.0s,求在接触时间内小球受到软垫的平均作用力?分析 由自由落体运动的规律可求得小球落到软垫上的速度,然后由动量定理分析答题.
解答 解:小球在20m内做自由落体运动,由v2=2gh可得,小球接触软垫时的速度v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×20}$=20m/s;
小球反弹后的高度为5.0m,由反弹后的运动可反向看作自由落体运动;v21=2gh1
解得反弹后的速度v1=$\sqrt{2g{h}_{1}}$=10m/s;
取竖直向上为正方向,则由动量定理可得:(F-mg)t=mv2-mv1=1kg×10m/s-1kg×(-20m/s)=30N•s
解得:F=40N;方向竖直向上;
答:平均作用力为40N;方向竖直向上.
点评 本题考查动量定理的应用;熟练运动学规律与动量定理即可正确解题,解题时要注意动量定理的方向性;明确正方方向的选取.
练习册系列答案
相关题目
18.汽缸内用活塞密闭一定质量的气体,由状态A到B的过程中压强随体积变化的规律如图所示.若忽略气体分子间的势能,则下列判断正确的是( )
A. | 由状态A到B,气体温度升高 | |
B. | 由状态A到B,气体吸收热量 | |
C. | 相同时间内,A、B两状态气体分子对活塞的冲量相等 | |
D. | 状态A比状态B气体分子在单位时间内撞击活塞的数目较多 |
19.在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.用单位长度电阻为R的均匀金属丝制成一个半径为a、质量为m的金属圆环,使其以垂直于磁场方向的水平速度v从图中实线所示位置开始运动,且圆球平面始终垂直于磁场,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为$\frac{1}{2}$v,则下列说法正确的是( )
A. | 此时圆环中的电功率为$\frac{4{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{R}$ | |
B. | 此时圆环的加速度为$\frac{4{B}^{2}av}{πmR}$ | |
C. | 此过程中通过金属丝横截面积的电量为$\frac{Ba}{2R}$ | |
D. | 此过程中回路产生的焦耳热为0.75mv2 |
20.如图所示,一根绷紧的绳子系5个单摆,其中a、d摆长相等,原来5个单摆均处于静止.今先使a振动,发现其余4个单摆随之开始振动,以下说法正确的是( )
A. | e的振动周期最大 | B. | d的振幅最大 | C. | e振幅最大 | D. | c振幅最大 |