Question

11．如圖所示，質(zhì)量m=0.1kg的鐵球從離沙坑上表面h=0.8m高處自由下落，不考慮空氣阻力，陷入沙坑d=0.08m深處后停止運(yùn)動(dòng)（鐵球陷入沙坑可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)），重力加速度大小g取10m/s²，求：
（1）鐵球落在沙坑上表面是速度的大小；
（2）鐵球陷入沙坑過(guò)程中所受阻力的大�。�

Answer 1

分析 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)鐵球受力分析，可知，鐵球只受重力和阻力的作用，根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算加速度的大小，根據(jù)位移時(shí)間的關(guān)系式計(jì)算在沙坑中所受阻力的大小．

解答 解：（1）鐵球自由下落時(shí)，v²=2gh
鐵球落到沙坑上表面時(shí)速度的大小
v=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×0.8}$m/s=4m/s 
（2）設(shè)鐵球在陷入沙坑過(guò)程中加速度大小為a，
則有v²=2ad
a=$\frac{{v}^{2}}{2d}$=$\frac{{4}^{2}}{2×0.08}$m/s²=100m/s²   
根據(jù)牛頓第二定律　得f-mg=ma
所受到阻力的大小　f=mg+ma=0.1×（10+100）N=11N
答：（1）鐵球落在沙坑上表面是速度的大小為4m/s；
（2）鐵球陷入沙坑過(guò)程中所受阻力的大小為11N．

點(diǎn)評(píng) 本題主要是對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的受力分析，正確的選擇運(yùn)動(dòng)過(guò)程，利用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解，基礎(chǔ)題．