暫無2017年高三期末豐臺(tái)物理的考試內(nèi)容,建議咨詢豐臺(tái)區(qū)學(xué)校的老師或查看學(xué)校的期中試卷了解相關(guān)內(nèi)容。
題目:
一個(gè)質(zhì)量為m的小球,從高度為h處自由下落,與地面發(fā)生碰撞,反彈高度為原高度的6/5。求小球與地面碰撞過程中受到的平均阻力。
解題思路:
1. 初始階段,小球做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)機(jī)械能守恒定律,可求得小球落地時(shí)的速度;
2. 碰撞過程中,小球受到重力和阻力的作用,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,可求得碰撞后小球的瞬時(shí)速度;
3. 根據(jù)平均阻力公式,可求得小球受到的平均阻力。
具體步驟:
1. 小球自由下落,機(jī)械能守恒,有:
mgh = 0.5mv2
解得落地速度v = sqrt(2gh)
2. 碰撞過程中,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有:
mv = mv? + fΔt
其中Δt表示碰撞時(shí)間,fΔt表示小球受到的平均阻力。
又因?yàn)閒 = ΔP / Δt = (mv?) / Δt = m(v2?) / (2h) = -kmv2
其中k為阻力系數(shù),可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。代入數(shù)據(jù)解得k = 0.2
3. 碰撞后小球反彈高度為原高度的6/5,即h? = 0.6h
代入數(shù)據(jù)解得f = -0.16mg
注意事項(xiàng):
1. 解題過程中要注意單位的統(tǒng)一;
2. 動(dòng)量守恒定律中的時(shí)間Δt應(yīng)該近似等于小球與地面碰撞的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間可以由實(shí)驗(yàn)測(cè)定;
3. 阻力系數(shù)k的數(shù)值需要通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定。