问题 问答题

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.

答案

(1)根据图象得a=

4-0
0.5
=8m/s2,由牛顿第二定律:mg-f=ma,得f=m(g-a)=0.2×(10-8)=0.4N.

(2)由题意反弹速度v′=

3
4
v=3m/s.

又由牛顿第二定律:mg+f=ma′,得a′=

0.2×10+0.4
0.2
=12m/s2

故反弹高度为:h=

v′2
2a′
=
32
2×12
=
3
8
m.

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

3
8
m.

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