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

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?
五十弦6 1年前 已收到1个回答 举报

dog8 幼苗

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解题思路: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.

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
10s=0.6s;
v1=
2gh1=
2×10×1.8m/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:
本题考点: 动量定理;自由落体运动.

考点点评: 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.

1年前

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