Question

【题目】如图所示，质量为m的小球P位于距水平地面高度H处，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=2mg，F对小球的作用刚好使从静止释放的小球不与水平地面接触．H=10m，g=10 m/s2．求：

(1)作用力区域的厚度h多大？

(2)小球从静止释放后经多长时间第一次回到出发点？

Answer 1

【答案】(1) h=5m (2)t=4s

【解析】

（1）根据动能定理有：

解得： h=5m

（2）设小球在作用力区域上方运动的时间是t1，进入作用力区域的速度是v，在作用力区域内加速度是a，运动的时间t2，则：

s

根据自由落体运动规律有：

根据牛顿第二定律有：

根据速度时间公式有：

则有：

解得t2 =1s

小球回到出发点时间：

解得t =4 s