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在弹性海绵垫的正上方h1高处,将重为G的小球以速率v竖直下抛,落垫后反弹的高度为...

在弹性海绵垫的正上方h1高处,将重为G的小球以速率v竖直下抛,落垫后反弹的高度为h2.设球与海绵垫第一次接触的时间为t,求在此时间内球对海绵垫的平均作用力的大小.(空气阻力不计,重力加速度为g)
某同学给出了如下解答:设在时间t内海绵垫对球的平均作用力大小为F,球第一次刚接触海绵垫时的速率为v1、刚离开海绵垫时的速率为v2,则由动量定理得Ft=△p①
△p=mv2-mv1
由机械能守恒定律得manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网
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由①②③④式求得 manfen5.com 满分网
(解题过程到此结束)
小球在下降的过程中,机械能守恒,上升的过程中机械能守恒,根据机械能守恒定律分别求出小球第一次刚接触海绵垫时的速率为v1、刚离开海绵垫时的速率为v2,根据动量定理求出海绵对球的平均作用力,从而求出球对海绵的平均作用力.运用动量定理时,合力的冲量等于动量的变化,动量是矢量,要注意动量的方向. 【解析】 ①式有错误.因为方程中F只是海绵垫对球的作用力,不是合外力. 以向上方向为正方向,合外力应写为F-G ②式有错误,因为动量是矢量,以向上方向为正方向,正确的应该为△P=mv2-(-mv1),即△P=mv2+mv1 最后F的表达式中,应该用替换m,因为题目中没有给出m. 解题过程不完整.因为求出的F是海绵垫对球的平均作用力大小,而题目要求的是球对海绵垫的平均作用力大小,应该再根据牛顿第三定律去分析说明. 正确的结果为:. 答:球对海绵的平均作用力为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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