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題目:
一質(zhì)量為 m 的小球,從距地面高為 H 的位置沿光滑斜面由靜止開始下滑,到達(dá)底端時(shí)與擋板 P 發(fā)生碰撞,碰撞后小球返回原高度的一半。求小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力大小。
答案:
(1)小球從靜止開始下滑到地面時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理有:
mgH = 0 + fs
其中 f 為阻力,s 為斜面長(zhǎng)度。
(2)小球反彈后繼續(xù)下滑,到達(dá)地面時(shí)速度為零,根據(jù)動(dòng)能定理有:
- fs = 0 - (mgH/4)
(3)小球反彈后繼續(xù)下滑,到達(dá)地面時(shí)速度為零,根據(jù)動(dòng)能定理有:
- fs = 0 - (mgH/4)
(4)小球反彈后繼續(xù)下滑,到達(dá)地面時(shí)受到的阻力大小為:
f = mgH/4m
解析:
本題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用,通過(guò)動(dòng)能定理可以求出小球受到的阻力大小。在解題過(guò)程中需要注意到題目中的一些細(xì)節(jié),比如小球反彈后繼續(xù)下滑的情況。
解題步驟:
(1)根據(jù)動(dòng)能定理列式;
(2)根據(jù)動(dòng)能定理列式;
(3)根據(jù)動(dòng)能定理列式;
(4)根據(jù)題目中的條件求出阻力大小。
注意事項(xiàng):
本題需要注意到小球反彈后繼續(xù)下滑的情況,需要將反彈后的運(yùn)動(dòng)也考慮在內(nèi)。同時(shí)需要注意到題目中的一些細(xì)節(jié),比如斜面光滑的條件。