Question

將質(zhì)量為2kg的一塊石頭從離地面H=2m高處由靜止釋放，落在泥潭中并陷入泥中h=5cm深處，不計空氣阻力，求泥對石頭的平均阻力．(g取)

Answer 1

答案：820N
解析：

解法一：選石頭為研究對象，先研究自由下落的過程，設(shè)進(jìn)入泥潭時的速度為v，根據(jù)動能定理有 石頭在泥中運(yùn)動時，重力做正功，阻力做負(fù)功，根據(jù)動能定理有 聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)得 f=820N． 解法二：對石頭運(yùn)動的全過程應(yīng)用動能定理，有解之得 mg(H＋h)－fh=0． 解之得 ． 　　石頭的整個運(yùn)動過程分為兩段，如圖所示，一是在空中的自由下落運(yùn)動，只受重力作用，二是在泥潭中的運(yùn)動，受重力和泥的阻力．它們的聯(lián)系是，前一段的末速是后一段的初速． 　　本題的典型錯解是：對全過程應(yīng)用動能定理，mgH－fh=0，．錯誤的原因是忽視了石頭掉到泥潭中后仍受重力的作用． 　　若物體的運(yùn)動過程包含幾個不同的物理過程，解題時可分段列方程，然后聯(lián)立求解；也可以視全過程為一整體列方程求解．當(dāng)既能用“分段法”求解，又能用“整體法”求解時，一般說來，整體法要比分段法簡捷．