Question

16．在沒有風(fēng)的自然環(huán)境中，一個(gè)乒乓球從離地1m高的地方由靜止開始下落，經(jīng)過0.5s落地，落地后反彈．已知乒乓球的質(zhì)量為2.7g，整個(gè)過程中所受的空氣阻力大小不變．求：
（1）乒乓球落地時(shí)的速度多大？
（2）乒乓球受到的阻力多大？
（3）若乒乓球反彈時(shí)，速度大小變?yōu)樵瓉淼?.9，則球能反彈多高？

Answer 1

分析 （1）乒乓球下落的過程做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由位移等于平均速度與時(shí)間的乘積，求乒乓球落地時(shí)的速度．
（2）由動(dòng)能定理列式，可求得乒乓球受到的阻力．
（3）對(duì)于反彈的過程，再運(yùn)用動(dòng)能定理求得反彈上升的高度．

解答 解：（1）設(shè)乒乓球落地時(shí)的速度為v．由 h=$\frac{v}{2}t$得：
v=$\frac{2h}{t}$=$\frac{2×1}{0.5}$=4m/s
（2）乒乓球下落的過程，由動(dòng)能定理得：
mg-f=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-0
其中：m=2.7g=2.7×10^-3kg
解得乒乓球受到的阻力為：f=5.4×10^-3N
（3）對(duì)于反彈的過程，再運(yùn)用動(dòng)能定理得：
-mgh′-fh′=0-$\frac{1}{2}m（0.9v）^{2}$
解得球能反彈的高度為：h′=0.54m
答：（1）乒乓球落地時(shí)的速度是4m/s．
（2）乒乓球受到的阻力是5.4×10^-3N．
（3）若乒乓球反彈時(shí)，速度大小變?yōu)樵瓉淼?.9，則球能反彈0.54m．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確乒乓球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，靈活選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，知道涉及力在空間的效果時(shí)要優(yōu)先選擇動(dòng)能定理．