题目内容
(2005?上海模拟)弹性小球从某一高度自由下落到水平地面,碰撞后弹起,空气阻力不计,由于小球在与地面的碰撞过程中有机械能损失,故每次碰撞后上升高度总是前一次的0.64倍,若使小球碰后能上升到原高度,则必须在小球到达最高点时,在极短时间内给它一个初动能,使它获得有向下的速度.那么小球在最高点需获得多大速度,才能弹起后回到原来高度.
对本题,某同学解法如下:
由于只能上升0.64H,所以机械能损失0.36mgH,只要补偿这些机械能即可回到原高度.因此有
m
=0.36mgH,得vo=
.你认为正确吗?如不正确,请求出正确结果.
对本题,某同学解法如下:
由于只能上升0.64H,所以机械能损失0.36mgH,只要补偿这些机械能即可回到原高度.因此有
| 1 |
| 2 |
| v | 2 o |
| 0.72gH |
分析:机械能损失发生在与地面的碰撞过程中,且碰撞前机械能越大,则损失也越大.故补偿的能量中尚有部分损失,由此可分析判断该同学的做法是否正确;要使小球回到原高度,可提高它下降的高度,即要使小球回到H高度,可让它从
高度处下降.根据功能关系列方程求解即可.
| H |
| 0.64 |
解答:解:不正确.
由于机械能损失发生在与地面的碰撞过程中,且碰撞前机械能越大,则损失也越大.
故补偿的能量中尚有部分损失.
正确解:要使小球回到原高度,可提高它下降的高度,即要使小球回到H高度,可让它从
高度处下降.则需补偿:
mv2=mg(
-H)
得v=
.
由于机械能损失发生在与地面的碰撞过程中,且碰撞前机械能越大,则损失也越大.
故补偿的能量中尚有部分损失.
正确解:要使小球回到原高度,可提高它下降的高度,即要使小球回到H高度,可让它从
| H |
| 0.64 |
| 1 |
| 2 |
| H |
| 0.64 |
得v=
| 3 |
| 4 |
| 2gH |
点评:本题涉及力在空间的效果,首先考虑运用动能定理分析研究,也可以由牛顿第二定律和运动学公式结合求解.
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