问题 问答题

一弹性小球自4.9m高处自由落下,当它与水平桌面每碰撞一次后,速度减小到碰前的7/9,试计算小球从开始下落到停止运动所用的时间.(g取9.8m/s2

答案

小球第一次落地时速度为

v0=

2gh0
=9.8m/s

由题小球第2,3,4…(n+1)次落地时速度分别为

v1=

7
9
v0

v2=(

7
9
)2v0

v3=(

7
9
)3v0

 …

vn=(

7
9
)nv0

小球第1下落时间为

t0=

2h0
g
=1s

小球从第1次与地面相撞到第2次与地面相撞经过的时间为

t1=

2v1
g
=
7
9
v0
g
=2×
7
9
s

小球从第2次与地面相撞到第3次与地面相撞经过的时间为

小球从第2次与地面相撞到第3次与地面相撞经过的时间为

t2=

2v2
g
=2×(
7
9
)2s

小球从第3次与地面相撞到第4次与地面相撞经过的时间为

t3=

2v3
g
=2×(
7
9
)
3
s

 …

由数学归纳推理得

小球从第n次与地面相撞到第(n+1)次与地面相撞经过的时间为

tn=2×(

7
9
)ns

所以小球运动的总时间为

t=t1+t2+t3+…+tn=1s+2×((

7
9
)+(
7
9
)2+(
7
9
)3+…+(
7
9
)n)=8s.

小球从开始下落到停止运动所经过的时间是8s.

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