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质量为m=0.2千克的小球从一弹性平面处以v0=20m/s的速度竖直上抛,能上升的最大高度为h1=16m,然后落回平面,与平面发生碰撞后再次上升,上升的高度为h2=7m,而后又落回平面

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

质量为m=0.2千克的小球从一弹性平面处以v0=20m/s的速度竖直上抛,能上升的最大高度为h1=16m,然后落回平面,与平面发生碰撞后再次上升,上升的高度为h2=7m,而后又落回平面…直到最后静止在平面上,设小球受到的空气阻力大小恒定为Ff=0.5N,求:
(1)小球第一次上升时间和下落时间之比
(2)从小球刚开始上抛到第二次刚要落到平面时的过程中损失的机械能.
魔方格

◎ 答案

(1)小球第一次上升过程中a1=-
mg+f
m
=-
2+0.5
0.2
=-12.5m/s2
    
t1=

2h1
a1
=

2×16
12.5
s=1.6
s  
小球第一次下落过程中a2=
mg-f
m
=
2-0.5
0.2
=7.5m/s2
       
t2=

2h1
a2
=

2×16
7.5
s=2.0
s        
t1
t2
=
1.6
2.0
=
4
5
   
(2)第一次落回地面时的速度为v1,有
2fh1=
1
2
m(
v20
-
v21
)

解得:v1=

240
 m/s    
第二次上升的速度为v2,有
(mg+f)h2=
1
2
m
v22

解得:v2=5

7
m/s  
小球与地面撞击时损失的能量为  E1=
1
2
m
v21
-
1
2
m
v22
   
小球在空中损失的机械能为△E2=f(2h1+2h2)   
从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为△E=△E1+△E2=
1
2
m
v21
-
1
2
m
v22
+f(2h1+2h2)
=29.5J
答:(1)小球第一次上升时间和下落时间之比
4
5

(2)从小球刚开始上抛到第二次刚要落到平面时的过程中损失的机械能29.5J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为m=0.2千克的小球从一弹性平面处以v0=20m/s的速度竖直上抛,能上升的最大高度为h1=16m,然后落回平面,与平面发生碰撞后再次上升,上升的高度为h2=7m,而后又落回平面…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【牛顿第二定律】,【功能关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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