Question

在物体下落过程中，速度小于l0m/s时可认为空气阻力知物体速度成正比关系。某科研小组在研究小球下落后的运动过程时，得到速度随时间变化的图象，并作出t=0.5s时刻的切线，如图所示。已知小球在t=0s时刻释放，其质量为0.5kg,重力加速度g=l0m/s2,求：

（1)小球与地面第一次碰撞过程中损失的机械能；

（2）小球在运动过程中受到空气阻力的最大值。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【命题立意】本题旨在考查功能关系、牛顿第二定律。

【解析】（1）由图象可知，小球第一次与地面碰撞前瞬间速度：，

碰撞后瞬间速度：

碰撞过程损失的机械能：

代入数据可得

（2）由图象可得时小球加速度

由牛顿第二定律：

由于：

又

则：

答：（1）小球与地面第一次碰撞过程中损失的机械能为；

（2）小球在运动过程中受到空气阻力的最大值为。