Question

【题目】质量为0.1kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v﹣t图象如图所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的 ．设球受到的空气阻力大小恒为f，取g=10m/s2 ， 求：

（1）弹性球受到的空气阻力f的大小；
（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h．

Answer 1

【答案】
（1）解：设弹性球第一次下落过程中的加速度为a，由速度时间图象得：

a=

根据牛顿第二定律得：mg﹣f=ma

解得：f=0.2N

答：弹性球受到的空气阻力f的大小为0.2N；

（2）由速度时间图象可知，弹性球第一次到达地面的速度为v=4m/s

则弹性球第一次离开地面时的速度大小为v′=3m/s

离开地面后a′= =12m/s2，

根据0﹣v′2=2a′h

解得：h=0.375m

答：弹性球第一次碰撞后反弹的高度h为0.375m．

【解析】（1）首先明确速度时间图象的物理意义，斜率代表物体的加速度，然后根据牛顿第二定律求解。
（2）首先求出弹性球第一次到达地面的速度和第一次离开地面时的速度，然后根据牛顿第二定律求出加速度，最后利用速度和位移的关系求解。