题目
一个质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的平均作用力大小为多少?(g取10m/s2,不计空气阻力).
一个质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的平均作用力大小为多少?(g取10m/s2,不计空气阻力)
.题目解答
答案
【解答】解:设小球刚落到软垫瞬间的速度为v.
对小球自由下落的过程,由机械能守恒可得:
mgh=
| 1 |
| 2 |
有:v=
| 2gh |
| 2×10×0.8 |
选取小球接触软垫的过程为研究过程,取向下为正方向.设软垫对小球的平均作用力为F,由动量定理有:
(mg-F)t=0-mv
得:F=mg+
| mv |
| t |
| 4 |
| 0.2 |
答:软垫对小球的平均作用力为3N..
解析
步骤 1:计算小球自由下落时的速度
根据机械能守恒定律,小球自由下落时的重力势能转化为动能。设小球刚落到软垫瞬间的速度为v,则有:
mgh = 1/2 mv^2
其中,m为小球的质量,g为重力加速度,h为小球下落的高度。代入已知数值,可以求出v。
步骤 2:计算软垫对小球的平均作用力
选取小球接触软垫的过程为研究过程,取向下为正方向。设软垫对小球的平均作用力为F,由动量定理有:
(mg - F) * t = 0 - mv
其中,t为小球接触软垫到小球陷至最低点的时间。代入已知数值,可以求出F。
根据机械能守恒定律,小球自由下落时的重力势能转化为动能。设小球刚落到软垫瞬间的速度为v,则有:
mgh = 1/2 mv^2
其中,m为小球的质量,g为重力加速度,h为小球下落的高度。代入已知数值,可以求出v。
步骤 2:计算软垫对小球的平均作用力
选取小球接触软垫的过程为研究过程,取向下为正方向。设软垫对小球的平均作用力为F,由动量定理有:
(mg - F) * t = 0 - mv
其中,t为小球接触软垫到小球陷至最低点的时间。代入已知数值,可以求出F。