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篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动,为了检测篮球的性能,某同学多次让一篮球从h1=1.8m处自由落下,测出篮球从开始下落至第一次反弹到最高点所用时间为t1=1.3s,该篮球第一次反弹从离开地面至最高点所用时间为t2=0.5s,篮球的质量为 m=0.6kg,g取10m/s2.根据以上测量数据,该同学就求出了篮球对面的平均作用力F.不计空气阻力,篮球的重力不能忽略,试通过以上实验数据回答以下问题:
①篮球离开地面反弹的最大高度?
②篮球跟地面接触的时间△t?
③若不能忽略篮球的重力,求得F的值为多大?
分析:①球在空中反弹为向上的匀减速直线运动,可看作向下的自由落体运动,由运动学公式可求得反弹的高度;
②总时间包括球下落时间、接触时间及反弹的时间,求出下落时间及反弹的时间,已知总时间则可求得接触的时间;
③由动量定理可求得F的值.
解答:解:①篮球从h1处下落的时间为t1,触地时速度大小为v1,弹起时速度大小为v2
反弹高度h=
1
2
gt22=
1
2
×10×0.52=1.25m;
②t1=
2h1
g
=
2×1.8
10
s=0.6s;
v1=
2gh1
=
2×10×1.8
m/s=6m/s;
球弹起的速度大小为v2=gt2=10×0.5m/s=5m/s;
球与地面间的作用时间△t=1.3-0.5-0.6=0.2s;
③球触地过程中取向上为正方向,根据动量定理有:
.
F
-mg)△t=mv2-(mv1
.
F
=mg+
m(v1+v2)
△t

代入数据得:
.
F
=39N;
根据牛顿第三定律,球对地面的平均作用力方向竖直向上,大小为39N;
答:①反弹高度为1.25m;②球与地面间的作用时间为0.2s;③F值为39N.
点评:本题考查运动学公式及动量定理的应用,要注意动量定理的应用时一定要明确方向性,设定正方向.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动,为了检测篮球的性能,某同学多次让一篮球从H=1.8m处自由下落,测出篮球从开始下落至第一次反弹当前最高点所用时间t=1.35s,第一次反弹的高度为h=1.25m,篮球的质量为0.6kg,取g=10m/s2,求篮球第一次与地面碰撞的平均冲力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动,若测得某个篮球从开始下落到触地反弹至最高点过程中的v-t图象(向下为正方向),如图所示.若篮球的质量为m=0.6kg,g取10m/s2.求触地过程中篮球对地面的平均作用力(不计空气阻力).

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篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动,为了检测篮球的性能,某同学多次让一篮球从h1=1.8m处自由下落,测出篮球从开始下落至第一次反弹到最高点所有时间为t=1.3s,该篮球第一次反弹从离开地面至最高点所用时间为0.5s,篮球的质量为m=0.6kg,g取10m/s2.求篮球对地面的平均作用力(不计空气阻力).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(16分)篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动,若测得某个篮球从开始下落到触地反弹至最高点过程中的v-t图象(向下为正方向),如图所示.若篮球的质量为m=0.6kg,g取10m/s2.求触地过程中篮球对地面的平均作用力(不计空气阻力).

 

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