Question

（10分）质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放，下落1s落到沙子表面上，又经过0.2s，铁球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变，求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力。（g=10m/s2）

Answer 1

解析：

铁球由静止下落1s末，到与沙子接触时速度为

v=gt=10×1m/s=10m/s       （4分）

在沙子里运动时，铁球受到向下的重力mg和沙子对它向上的阻力f。以向上为正方向，合力的冲量为（f-mg）t，物体的动量由mv减小到零，动量的改变为0-mv。根据动量定理，

(f-mg)t = -mv          （4分）

沙子对铁球的阻力

     （2分）

说明：因为规定向上为正方向，速度v的方向向下，所以10m/s应为负值。