分析 (1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能等于初始时刻机械能减去末时刻机械能,初末位置物体动能为零,只有势能;
(2)分别根据自由落体运动求出篮球与地面碰撞前后的速度,再求出下落和上升的时间,根据总时间求出球与地面接触的时间,根据动量定律即可求解.
解答 解:(1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能为:△E=mgH-mgh=0.6×10×(0.8-0.45)J=2.1J
(2)设篮球从H高处下落到地板所用时间为t1,刚接触地板时的速度为v1;反弹离地时的速度为v2,上升的时间为t2,由动能定理和运动学公式
下落过程:mgH=$\frac{1}{2}{{mv}_{1}}^{2}$,解得:v1=4m/s,${t}_{1}=\frac{{v}_{1}}{g}=0.4s$
上升过程:-mgh=0-$\frac{1}{2}{{mv}_{2}}^{2}$,解得:v2=3m/s,${t}_{2}=\frac{{v}_{2}}{g}=0.3s$
篮球与地板接触时间为△t=t-t1-t2=0.4s
设地板对篮球的平均撞击力为F,取向上为正方向,由动量定理得:
(F-mg)△t=mv2-(-mv1)
解得:F=16.5N
根据牛顿第三定律,篮球对地板的平均撞击力 F′=F=16.5N,方向向下
答:(1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能为2.1J.
(2)篮球对地板的平均撞击力为16.5N,方向向下.
点评 本题主要考查了自由落体运动的基本规律,在与地面接触的过程中,合外力对物体的冲量等于物体动量的变化量,难度适中.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | ${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n | |
B. | ${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{54}^{140}$Xe+${\;}_{38}^{94}$Sr+2${\;}_{0}^{1}$n | |
C. | ${\;}_{88}^{226}$Ra→${\;}_{86}^{222}$Rn+${\;}_{2}^{4}$He | |
D. | ${\;}_{11}^{24}$Na→${\;}_{12}^{24}$Mg+${\;}_{-1}^{0}$e |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 当t=273.15℃时,A气体的体积比B气体的体积大0.2 m3 | |
B. | 当tA=tB时,VA:VB=3:1 | |
C. | 当tA=tB时,VA:VB=1:3 | |
D. | A、B两部分气体都发生等压变化,它们的压强之比pA:pB=3:1 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 除无穷远外,x坐标轴上只有一个电场强度为零的点 | |
B. | x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向区域是(0,6cm)和(12cm,∞) | |
C. | 过x=3cm的x轴的中垂线是一条等势线 | |
D. | 在x轴上x>6cm的区域,电势φ>0. |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 | |
B. | 做匀变速运动的物体机械能可能守恒 | |
C. | 外力对物体做功为零时,物体的机械能一定守恒 | |
D. | 系统内只有重力和弹簧的弹力做功时,系统的机械能一定守恒 |
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