Question

5．如图所示，一质量为2kg的铅球从地面2m高处自由下落，现入沙坑2cm深处，求：
（1）小球落地时的速度；
（2）沙子对铅球的平均阻力．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）由动能定理可以求出铅球小球落地时的速度．
（2）由动能定理可以求出沙子对铅球的平均阻力．

解答 解：（1）从铅球开始下落到落地过程中，由动能定理得：
mgH=$\frac{1}{2}$mv²-0，
解得铅球落地时的速度为：
v=$\sqrt{2gH}=\sqrt{2×10×2}=2\sqrt{10}$m/s；
（2）从铅球开始下落到铅球陷入沙坑的整个过程中，由动能定理可得：
mg（H+h）-F_fh=0-0，
代入数据解得：F_f=2020N；
答：（1）小球落地时的速度为2$\sqrt{10}$m/s；
（2）沙子对铅球的平均阻力为2020N．

点评 解第二问时，可以研究小球从开始下落到静止的整个过程，也可以研究铅球在沙子中运动的过程．