某同学将质量m=0.60kg的篮球从距地面高度h1=1.5m处由静止释放,篮球与地面碰撞后反弹高度h2=1.2m。设篮球始终在竖直方向做一维运动,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。
(1)假设篮球每次与地面碰撞损失的机械能相同,篮球通过在地面多次碰撞反弹,反弹高度会越来越低,最终停下来。求由静止释放到最终停下来,篮球与地面碰撞的次数n。
(2)实际上篮球每次因碰撞损失的机械能会随着碰前动能的减小而减小,假设篮球每次与地面碰撞前后的动能之比不变。为了使篮球反弹得高一些,可以通过拍球来实现。
a.当篮球第一次与地面碰撞后反弹至h2=1.2m时,该同学向下拍球,要使篮球落地后反弹的高度仍为1.2m,求该同学在拍球过程中需要对篮球所做的功W。
b.在拍球过程中,可以通过改变拍球的作用力大小而改变拍球的节奏,我们会发现不管是篮球的下落还是上升,有一段过程篮球好像粘在手上一样。这是因为球开始下落的同时向下拍球,手通过接触会对球施加一向下的动力F1;当球反弹上升至某一高度时,手通过接触对球施加一向下的阻力F2,使球和手一起向上运动至最高点。若拍球过程中篮球最大高度始终为1.2m,手对球的两次作用力均视为恒力,且在上升和下降过程中,球与手作用的距离均为s=0.2m。请推导F2大小与F1大小之间的关系式,并在图中画出F2-F1图线,标出图线与横轴交点的横坐标。
【考点】动能定理的简单应用;常见力做功与相应的能量转化.
【答案】(1)由静止释放到最终停下来,篮球与地面碰撞的次数n为5次;
(2)a.该同学在拍球过程中需要对篮球所做的功W为1.8J;
b.F2大小与F1大小之间的关系式为F2=(F1-7.2)N,图见解析。
(2)a.该同学在拍球过程中需要对篮球所做的功W为1.8J;
b.F2大小与F1大小之间的关系式为F2=(
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:277引用:2难度:0.6
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(1)求小球经过B点时的速率v;
(2)若使小球恰好到达B点,求小球刚进入管道时的速度vA。发布:2024/12/30 0:0:1组卷:59引用:3难度:0.7 -
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