质量为m=0.60kg的篮球从距地板H=0.80m高处由静止释放,与水平地板撞击后反*上升的最大高度h=0.4...
来源:语文精选馆 2.16W
问题详情:
质量为m=0.60kg的篮球从距地板H=0.80m高处由静止释放,与水平地板撞击后反*上升的最大高度h=0.45m,从释放到*跳至h高处经历的时间t=1.0s.忽略空气阻力作用,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能△E;
(2)篮球对地板的平均撞击力.
【回答】
(1)2.1J(2)20N
【详解】
(1)皮球与地板撞击过程中损失的机械能为: △E=mgH-mgh=0.6×10×(0.8-0.45)J=2.1J (2)设皮球从H高处下落到地板所用时间为t1,刚接触地板时的速度为v1;反*离地时的速度为v2,上升的时间为t2,由动能定理和运动学公式得: 下落过程:mgH=mv12, 代入数据解得:v1=4m/s,t1==0.4s 上升过程:-mgh=0-mv22, 代入数据解得:v2=3m/s,t2=0.3s 皮球与地板接触时间为:△t=t-(t1+t2)=0.3s 设地板对皮球的平均撞击力为,取竖直向上为正方向,由动量定理得: (-mg)△t=mv2-(-mv1) 代入数据解得:=20N 根据牛顿第三定律,皮球对地板的平均撞击力为:=20N,方向向下.
【点睛】
本题考了自由落体运动的基本规律和动量定理的应用.皮球与地面接触的过程中,合外力对物体的冲量等于物体动量的变化量.也可以对全过程,运用动量定理列方程.
知识点:机械能守恒定律
题型:解答题