题目
一只标准篮球的质量m=0.65kg,运动员以6m/s的速率,以30°的角度将篮球拍向地面,假设篮球以相同的速率从地面反弹,如图所示,与地面的平均碰撞时间0.02秒。则篮球与地面的平均作用力最接近于( )^circ ^circ -|||-, ,A 280N B 340N C 380N D 300N
一只标准篮球的质量m=0.65kg,运动员以6m/s的速率,以30°的角度将篮球拍向地面,假设篮球以相同的速率从地面反弹,如图所示,与地面的平均碰撞时间0.02秒。则篮球与地面的平均作用力最接近于( )

A 280N B 340N C 380N D 300N
题目解答
答案
答案:B
解析:选取竖直向上为正方向,篮球在碰撞地面过程中动量的变化量如图所示,

此过程中动量的变化量
设篮球与地面的平均作用力为N
根据动量定理
代入数据后解得
所以本题选择B选项
解析
步骤 1:确定动量变化量
选取竖直向上为正方向,篮球在碰撞地面过程中动量的变化量如图所示。篮球在碰撞前后的速度大小相同,但方向相反,因此动量变化量为:
$\Delta P=2mv\sin {30}^{\circ }=mv$
步骤 2:应用动量定理
根据动量定理,作用力与时间的乘积等于动量的变化量,即:
$I=Ft=(N-mg)t=\Delta p=mv$
步骤 3:计算平均作用力
代入数据后解得:
$N=\frac{mv}{t}+mg$
$N=\frac{0.65\times 6}{0.02}+0.65\times 9.8$
$N\approx 344.2N$
选取竖直向上为正方向,篮球在碰撞地面过程中动量的变化量如图所示。篮球在碰撞前后的速度大小相同,但方向相反,因此动量变化量为:
$\Delta P=2mv\sin {30}^{\circ }=mv$
步骤 2:应用动量定理
根据动量定理,作用力与时间的乘积等于动量的变化量,即:
$I=Ft=(N-mg)t=\Delta p=mv$
步骤 3:计算平均作用力
代入数据后解得:
$N=\frac{mv}{t}+mg$
$N=\frac{0.65\times 6}{0.02}+0.65\times 9.8$
$N\approx 344.2N$