Question

【題目】如圖，一質量為m=2kg的鉛球從離地面H=5m高處自由下落，陷入泥潭中某處后靜止不動，整個過程共用時t=1.1s，g取10m/s2 ． 求：

（1）鉛球自由下落的時間；
（2）泥潭對鉛球的平均阻力．

Answer 1

【答案】
（1）

解：設自由落體的時間為t1，由H= 得：

t1= = =1s

（2）

解：設平均阻力為F，陷入泥潭的時間為t2，則 t2=t﹣t1=1.1﹣1=0.1s

取向下為正方向，對全程由動量定理得：

mgt﹣Ft2=0

代入數(shù)值得：F= = N=220N

【解析】（1）根據自由落體運動的規(guī)律求出鉛球自由下落所用時間；（2）對整個過程，運用動量定理列式，求解平均阻力．
【考點精析】通過靈活運用自由落體運動和動量定理，掌握（1）條件:初速度為零，只受重力作用；（2）性質:是一種初速為零的勻加速直線運動，a=g；動量定理的研究對象可以是單個物體，也可以是物體系統(tǒng).對物體系統(tǒng)，只需分析系統(tǒng)受的外力，不必考慮系統(tǒng)內力.系統(tǒng)內力的作用不改變整個系統(tǒng)的總動量；動量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時間變化的力.對于變力，動量定理中的力F應當理解為變力在作用時間內的平均值即可以解答此題．