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质量为0.1kg的钢球自距地面5m高度处自由下落,与地面碰撞后回跳到3.2m高处,整个过程历时2s,不计空气阻力,g=10m/s2.则钢球与地面作用过程中钢球受到地面给它的平均作用力的大小为(
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质量为0.1kg的钢球自距地面5m高度处自由下落,与地面碰撞后回跳到3.2m高处,整个过程历时2s,不计空气阻力,g=10m/s2.则钢球与地面作用过程中钢球受到地面给它的平均作用力的大小为( )
A.100N
B.90N
C.10N
D.9N
A.100N
B.90N
C.10N
D.9N
▼优质解答
答案和解析
在整个过程中,规定竖直向下为正方向.
①钢球与地面碰撞前做自由落体运动,
根据机械能守恒有
mgh1=
mv12
所以球落地时的速度为
v1=
=
=10m/s
根据自由落体运动的规律,其时间为
t1=
=
=1s
②钢球碰撞后向上做竖直上抛运动,
根据机械能守恒定律有
mgh2=
mv22
所以钢球弹起,刚离地时的速度为
v2=−
=−
=−8m/s
其时间为
t2=
=
=0.8s
③在钢球与地面碰撞过程中,所用的时间
△t=t-t1-t2=2-1-0.8=0.2s
运用动量定理有
(mg-FN)•△t=mv2-mv1
代入数据
(0.1×10-FN)×0.2=0.1×(-8-10)
所以FN=10N
故选C.
①钢球与地面碰撞前做自由落体运动,
根据机械能守恒有
mgh1=
1 |
2 |
所以球落地时的速度为
v1=
2gh1 |
2×10×5 |
根据自由落体运动的规律,其时间为
t1=
|
|
②钢球碰撞后向上做竖直上抛运动,
根据机械能守恒定律有
mgh2=
1 |
2 |
所以钢球弹起,刚离地时的速度为
v2=−
2gh2 |
2×10×3.2 |
其时间为
t2=
|
|
③在钢球与地面碰撞过程中,所用的时间
△t=t-t1-t2=2-1-0.8=0.2s
运用动量定理有
(mg-FN)•△t=mv2-mv1
代入数据
(0.1×10-FN)×0.2=0.1×(-8-10)
所以FN=10N
故选C.
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