Question

排球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)同學(xué)們喜歡的體育運(yùn)動(dòng)。為了了解排球的某些性能，某同學(xué)讓排球從距地面高h₁=1.8m處自由落下，測(cè)出該排球從開(kāi)始下落至第一次反彈到最高點(diǎn)所用時(shí)間t=1.3s，第一次反彈的最大高度為h₂=1.25m。已知排球的質(zhì)量為m=0.4kg，g取10m/s²，不計(jì)空氣阻力。求：
(1)排球與地面的作用時(shí)間。
(2)排球?qū)Φ孛娴钠骄�作用力的大小�?br/>

Answer 1

(1)設(shè)排球第一次落至地面經(jīng)歷的時(shí)間為t₁，第一次離開(kāi)地面至反彈到最高點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t₂，則有h₁=gt₁²/2,h₂=gt₂²/2 解得t₁=0.6s，t₂=0.5s 所以，排球與地面的作用時(shí)間為t₃=t-t₁-t₂=0.2s (2)設(shè)排球第一次落地時(shí)的速度大小為v₁，第一次反彈離開(kāi)地面時(shí)的速度大小為v₂,有v₁=gt₁=6m/s，v₂=gt₂=5m/s 設(shè)地面對(duì)排球的平均作用力為F，選排球?yàn)檠芯繉?duì)象，以向上的方向?yàn)檎�方向，則在它與地面碰撞的過(guò)程中，由動(dòng)量定理有(F-mg)t₃=mv₂-m(-v₁) 代入數(shù)據(jù)解得F=26N根據(jù)牛頓第三定律，排球?qū)Φ孛娴钠骄�作用�?I>F′=26N