问题 问答题

某同学拍一个可视为质点、质量为m=0.1kg的橡皮小球,使它在距地面高h1=0.8m的范围内做竖直方向的往复运动,在球到最高点时用手开始击打球,手与球作用过程中球下降了h2=0.05m,球从落地到反弹离地历时t=0.1s,球反弹离地时的速度大小v2是刚触地时的速度大小v1

4
5
,且反弹恰好到最高点.若手对球和地面对球的作用力均可视为恒力,忽略空气阻力,g取10m/S2,试求:

(1)球反弹离地的速度大小v2;(2)地面对球弹力大小FN;(3)拍球时手对球作用力大小F.

答案

(1)球反弹离地后做竖直上抛运动,做匀减速运动

则有

v22
=2gh1

得:v2=

2gh1
=
2×10×0.8
m/s=4m/s

(2)以竖直向上为正方向,球从落地到反弹离地过程中

由动量定理:

(FN-mg)t=mv2-m(-v1

v1=

5
4
v2=5m/s

 解得:FN=10N

(3)从开始拍球到球刚触地过程,由动能定理:

Fh2+mgh1=

1
2
m
v21

解之得:F=9N.

单项选择题
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