Question

5．如圖所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從地面2m高處自由下落，現(xiàn)入沙坑2cm深處，求：
（1）小球落地時(shí)的速度；
（2）沙子對(duì)鉛球的平均阻力．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）由動(dòng)能定理可以求出鉛球小球落地時(shí)的速度．
（2）由動(dòng)能定理可以求出沙子對(duì)鉛球的平均阻力．

解答 解：（1）從鉛球開始下落到落地過程中，由動(dòng)能定理得：
mgH=$\frac{1}{2}$mv²-0，
解得鉛球落地時(shí)的速度為：
v=$\sqrt{2gH}=\sqrt{2×10×2}=2\sqrt{10}$m/s；
（2）從鉛球開始下落到鉛球陷入沙坑的整個(gè)過程中，由動(dòng)能定理可得：
mg（H+h）-F_fh=0-0，
代入數(shù)據(jù)解得：F_f=2020N；
答：（1）小球落地時(shí)的速度為2$\sqrt{10}$m/s；
（2）沙子對(duì)鉛球的平均阻力為2020N．

點(diǎn)評(píng) 解第二問時(shí)，可以研究小球從開始下落到靜止的整個(gè)過程，也可以研究鉛球在沙子中運(yùn)動(dòng)的過程．