Question

12分）如图所示，质量为m的小球位于距水平地面高度H处的P点，在水平地面的上方存在一定厚度的“作用力区域”，如图中的虚线部分。当小球进入“作用力区域”后将受到竖直向上的恒定作用力F，F＝6mg，F对小球的作用刚好使从P点静止释放的小球不与水平地面接触。H＝24 m，g＝10m/s²。 求：作用力区域的厚度h＝？

Answer 1

h＝4 m

解析试题分析：小球在作用力区域上方运动的运动是自由落体运动，设运动时间是t₁，进入时的速度是v，在作用力区域内运动是匀减速运动，设加速度大小是a，运动时间是t₂，则
v＝g t₁    ①
0＝v－a t₂   ②
即g t₁＝a t₂
a＝   ③
t₁＝5 t₂
     ④

       ⑤

解得t₁＝2s    t₂＝0.4 s，
     h＝4 m         ⑥
考点：牛顿第二定律，运动学公式，受力分析
点评：学生明确小球在进入作用力区域前做自由落体运动，进入后做匀减速直线运动，到地面时速度恰好减为零。