Question

如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h高处由静止自由下落，落到地面进入沙坑h/10停止，设钢珠在沙坑中所受平均阻力的大小不随深度改变，则：
（1）钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？
（2）若让钢珠进入沙坑h/8，则钢珠在h高处的初动能应为多少？

Answer 1

（1）11（2）EK=mgh/4

（1）取钢珠为研究对象，对它的整个运动过程，由动能定理得W=WF+WG=△EK =0。取钢珠停止处所在水平面为重力势能的零参考平面，则重力的功WG= mgh，阻力的功WF=   Ff h， 代入得 mgh Ff h=0，故有Ff /mg=11。即所求倍数为11。
（2）设钢珠在h处的动能为EK，则对钢珠的整个运动过程，由动能定理得W=WF+WG=△EK =0，进一步展开为9mgh/8—Ff h/8= —EK，得EK=mgh/4。