Question

【题目】一个质量为m=0.5 kg的小球从离水面高h=0.8 m处自由下落，进入水中，在水中经过时间t= 0.5 s下降深度为H时，速度减为零(空气阻力忽略不计，小球可视为质点)。求：

(1)小球落至水面瞬间速度v的大小；

(2)水对小球的平均阻力f的大小；

(3)小球在水中下降深度H的大小。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】试题分析：(1) 小球落至水面前，做自由落体运动，由即可求出对应的速度；(2)根据v=at求出加速度，小球落入水中受阻力和重力作用，由牛顿第二定律求出平均阻力；(3) 对小球在水中运动过程应用动能定理即可求出下降的深度H.

(1) 根据，得

(2)根据运动学公式，将t= 0.5 s代入，得：

根据牛顿第二定律：

联立上述两式得：

(3)对小球在水中运动过程应用动能定理：

得：