- 兰州四中高二物理试卷答案
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相关例题:
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例题:
题目:一个质量为m的小球,从高为H的地方自由落下,与地面发生完全非弹性碰撞后反弹的高度为h,求碰撞过程中小球对地面的平均压力。
解答:
1. 确定研究对象:本题研究对象为自由下落的小球和地面。
2. 确定研究过程:小球从高为H的地方自由落下,与地面发生碰撞,反弹后再回到高度为h的地方。
3. 选取正方向:选取竖直向下为正方向。
4. 列出运动方程:根据机械能守恒定律,小球下落和反弹的高度分别为H和h。根据动量守恒定律,小球在碰撞前后动量不变。
5. 求解碰撞过程中的冲量:根据动量守恒定律和牛顿第三定律,可得到小球对地面的平均压力。
具体来说,假设小球在碰撞前后的速度分别为v1和v2,则有:
碰撞前:v1 = sqrt(2gH)
碰撞后:v2 = sqrt(2gh)
根据动量守恒定律,可得到小球在碰撞前的动量p = m v1,碰撞后的动量p' = m v2。由于碰撞是完全非弹性的,所以p = p'。
根据牛顿第三定律,小球对地面的平均压力F = (p - mg) / t,其中t为地面对小球的平均作用时间。由于小球反弹后回到高度为h的地方,所以t = (H - h) / v2。将上述数据代入可得F = (mg(H - h)) / (H - h)。
综上所述,小球对地面的平均压力为F = (mg(H - h)) / (H - h)。
希望这个解答能够对您有所帮助。如果您有任何其他问题,欢迎继续提问。
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