質量為m=0.60kg的籃球從距地板H=0.80m高處由靜止釋放,與水平地板撞擊後反*上升的最大高度h=0.4...
問題詳情:
質量為m=0.60kg的籃球從距地板H=0.80m高處由靜止釋放,與水平地板撞擊後反*上升的最大高度h=0.45m,從釋放到*跳至h高處經歷的時間t=1.0s.忽略空氣阻力作用,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)籃球與地板撞擊過程中損失的機械能△E;
(2)籃球對地板的平均撞擊力.
【回答】
(1)2.1J(2)20N
【詳解】
(1)皮球與地板撞擊過程中損失的機械能為: △E=mgH-mgh=0.6×10×(0.8-0.45)J=2.1J (2)設皮球從H高處下落到地板所用時間為t1,剛接觸地板時的速度為v1;反*離地時的速度為v2,上升的時間為t2,由動能定理和運動學公式得: 下落過程:mgH=mv12, 代入資料解得:v1=4m/s,t1==0.4s 上升過程:-mgh=0-mv22, 代入資料解得:v2=3m/s,t2=0.3s 皮球與地板接觸時間為:△t=t-(t1+t2)=0.3s 設地板對皮球的平均撞擊力為,取豎直向上為正方向,由動量定理得: (-mg)△t=mv2-(-mv1) 代入資料解得:=20N 根據牛頓第三定律,皮球對地板的平均撞擊力為:=20N,方向向下.
【點睛】
本題考了自由落體運動的基本規律和動量定理的應用.皮球與地面接觸的過程中,合外力對物體的衝量等於物體動量的變化量.也可以對全過程,運用動量定理列方程.
知識點:機械能守恆定律
題型:解答題
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