Question

【題目】如圖所示，質量為m的小球P位于距水平地面高度H處，在水平地面的上方存在一定厚度的“作用力區(qū)域”，如圖中的虛線部分．當小球進入“作用力區(qū)域”后將受到豎直向上的恒定作用力F，F=2mg，F對小球的作用剛好使從靜止釋放的小球不與水平地面接觸．H=10m，g=10 m/s2．求：

(1)作用力區(qū)域的厚度h多大？

(2)小球從靜止釋放后經(jīng)多長時間第一次回到出發(fā)點？

Answer 1

【答案】(1) h=5m (2)t=4s

【解析】

（1）根據(jù)動能定理有：

解得： h=5m

（2）設小球在作用力區(qū)域上方運動的時間是t1，進入作用力區(qū)域的速度是v，在作用力區(qū)域內加速度是a，運動的時間t2，則：

s

根據(jù)自由落體運動規(guī)律有：

根據(jù)牛頓第二定律有：

根據(jù)速度時間公式有：

則有：

解得t2 =1s

小球回到出發(fā)點時間：

解得t =4 s