(8分)质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由落下,陷入沙坑中2 cm深处,如图所示,(g取10 m/s2)求:(1) 小球落地时的速度为v ;(2) 沙子

(8分)质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由落下,陷入沙坑中2 cm深处,如图所示,(g取10 m/s2)求:(1) 小球落地时的速度为v ;(2) 沙子

题型:不详难度:来源:
(8分)质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由落下,陷入沙坑中2 cm深处,如图所示,(g取10 m/s2)求:

(1) 小球落地时的速度为v
(2) 沙子对铅球的平均阻力Ff
答案
(1)(2)
解析
(1)小球自由下落阶段只有重力做功,设落地小球的瞬时速度为v

解得
(2)(方法一)小球从陷入沙中到停止运动这段时间里,重力对小球做正功,阻力Ff对小球做负功,由动能定理有.   解得.
(方法二)小球从开始下落到停止运动,重力在全过程中均做功,阻力则只在小球陷入沙坑后才做功.由动能定理有, 故.
本题考查的是自由落体运动中动能定理的应用问题。小球自由下落,只受重力,机械能守恒,陷入沙坑,除了重力作用外,还有沙子对小球的平均作用力,此时用动能定理解题比较方便。
举一反三
一物体在做自由落体运动的过程中(    )
A.位移与时间成正比B.加速度与时间成正比
C.加速度不变化D.速度与位移成正比

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从水平地面竖直向上抛出一物体,物体在空中运动到最后又落回地面.在不计空气阻力的条件下,以下判断正确的是(    )
A.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同
B.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反
C.物体上升过程经历的时间等于物体下落过程经历的时间
D.物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间

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某同学在一根不计质量且不可伸长的细绳两端各拴一个可视为质点的小球,然后拿住绳子一端的小球让绳子竖直静止后,从三楼的阳台上由静止无初速度释放小球,两个小球落地的时间差为T.如果该同学用同样的装置和同样的方法从该楼四楼的阳台上放手后,让两小球自由下落,那么,两小球落地的时间差将(空气阻力不计)(   )
A.不变B.增加
C.减小D.无法确定

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在一竖直砖墙前让一个小石子自由下落,小石子下落的轨迹距离砖墙很近.现用照相机对下落的石子进行拍摄.某次拍摄的照片如图所示,AB为小石子在这次曝光中留下的模糊影迹.已知每层砖(包括砖缝)的平均厚度约为6.0  cm,A点距石子开始下落点的竖直距离约1.8 m.估算照相机这次拍摄的“曝光时间”最接近(    )
A.2.0×10-1 sB.2.0×10-2 s
C.2.0×10-3 sD.2.0×10-4 s

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如图是自由落体(小球)的频闪照相的照片,照片上相邻的像是相隔同样的时间拍摄的,如果照相机的频闪周期为s,则小球下落的加速度是多少?
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