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的
,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:4 5
(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
=2gh1v 22
得:v2=
=2gh1
m/s=4m/s2×10×0.8
(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)
而v1=
v2=5m/s5 4
解得:FN=10N
(3)从开始拍球到球刚触地过程,由动能定理:
Fh2+mgh1=
m1 2 v 21
解之得:F=9N.