题目内容
1.质量为0.5kg的小球从h=2.45m的高空自由下落至水平地面,与地面作用0.2s后,再以5m/s的速度反向弹回,求小球与地面的碰撞过程中对地面的平均作用力.(不计空气阻力,g=10m/s2)分析 由机械能守恒定律可求得小球落地和反弹时的速度,再由动量定理可求得地面对小球的平均冲力F,最后由牛顿第三定律说明即可.
解答 解:小球自由下落过程中,由机械能守恒定律可知:
mgh=$\frac{1}{2}$mv12;
解得:v1=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×2.45}=7$m/s,
同理,回弹过程的速度为5m/s,方向竖直向上,
设向下为正,则对碰撞过程由动量定理可知:
mgt-Ft=-mv′-mv
代入数据解得:F=35N
由牛顿第三定律小球对地面的平均作用力大小为35N,方向竖直向下
答:小球与地面的碰撞过程中对地面的平均作用力为35N.
点评 本题考查动量定理的应用,在解题时要注意动量的矢量性,故应先设定正方向,难度适中.
练习册系列答案
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12.关于条形磁铁、蹄形磁铁以及通电螺线管的磁场,下列说法正确的是( )
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A. | 当v<$\frac{qBL}{2m}$时所有离子都打不到荧光屏上 | |
B. | 当v<$\frac{qBL}{m}$时所有离子都打不到荧光屏上 | |
C. | 当v=$\frac{qBL}{m}$时,打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为$\frac{1}{2}$ | |
D. | 当v=$\frac{qBL}{m}$时,打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为$\frac{5}{12}$ |
3.一个质量为m的小球做自由落体运动,那么,在前t秒内重力对它做功的平均功率$\bar p$及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为( )
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C. | $\overline{p}=\frac{1}{2}m{g^2}{t^2}$ p=mg2t2 | D. | $\overline{p}=m{g^2}{t^2}$ p=2mg2t2 |