质量为0.2kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图象如图所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.设球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10m/s2,求:
(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.
(1)根据图象得a=
=8m/s2,由牛顿第二定律:mg-f=ma,得f=m(g-a)=0.2×(10-8)=0.4N.4-0 0.5
(2)由题意反弹速度v′=
v=3m/s.3 4
又由牛顿第二定律:mg+f=ma′,得a′=
=12m/s2.0.2×10+0.4 0.2
故反弹高度为:h=
=v′2 2a′
=32 2×12
m.3 8
答:(1)弹性球受到的空气阻力f的大小为0.4N;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度为
m.3 8