题目内容
16.在没有风的自然环境中,一个乒乓球从离地1m高的地方由静止开始下落,经过0.5s落地,落地后反弹.已知乒乓球的质量为2.7g,整个过程中所受的空气阻力大小不变.求:(1)乒乓球落地时的速度多大?
(2)乒乓球受到的阻力多大?
(3)若乒乓球反弹时,速度大小变为原来的0.9,则球能反弹多高?
分析 (1)乒乓球下落的过程做匀加速直线运动,由位移等于平均速度与时间的乘积,求乒乓球落地时的速度.
(2)由动能定理列式,可求得乒乓球受到的阻力.
(3)对于反弹的过程,再运用动能定理求得反弹上升的高度.
解答 解:(1)设乒乓球落地时的速度为v.由 h=$\frac{v}{2}t$得:
v=$\frac{2h}{t}$=$\frac{2×1}{0.5}$=4m/s
(2)乒乓球下落的过程,由动能定理得:
mg-f=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-0
其中:m=2.7g=2.7×10-3kg
解得乒乓球受到的阻力为:f=5.4×10-3N
(3)对于反弹的过程,再运用动能定理得:
-mgh′-fh′=0-$\frac{1}{2}m(0.9v)^{2}$
解得球能反弹的高度为:h′=0.54m
答:(1)乒乓球落地时的速度是4m/s.
(2)乒乓球受到的阻力是5.4×10-3N.
(3)若乒乓球反弹时,速度大小变为原来的0.9,则球能反弹0.54m.
点评 本题关键是明确乒乓球的受力情况和运动情况,灵活选择运动学公式,知道涉及力在空间的效果时要优先选择动能定理.
练习册系列答案
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