Question

【題目】如圖所示為水平拋出的小球與地面碰撞前后的頻閃照片，其先后經過的位置分別用1～8標記．已知小球的質量為0.1kg，照片中對應每格的實際長度為0.05m，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則以下判斷正確的是（　　）

A. 小球與地面碰撞后速度變化率小于碰撞前速度變化率

B. 小球經過位置3時的瞬時速度方向與位置2、4連線方向平行

C. 小球經過位置6時的瞬時速度大小為0.5m/s

D. 小球與地面碰撞過程機械能損失為0.25J

Answer 1

【答案】BC

【解析】

小球與地面碰撞前后加速度不變，做勻變速曲線運動．根據豎直方向上的運動規律求出相等的時間間隔，從而得出碰撞前后水平分速度，根據2、4連線與水平方向的夾角和位置3速度方向與水平方向的夾角判斷方向是否平行．在碰撞前和碰撞后運動過程機械能守恒，求出位置3比位置6多的機械能，即可得出損失的機械能．

小球與地面碰撞后的加速度與小球碰撞前的加速度相等，可知小球與地面碰撞后速度變化率等于碰撞前速度變化率，故A錯誤。在豎直方向上，根據，得：，落地前水平分速度，2、4兩點連線與水平方向夾角的正切值，位置3的豎直分速度，則位置3瞬時速度方向與水平方向夾角的正切值，可知小球經過位置3的瞬時速度方向與位置2、4連線方向平行，故B正確。小球經過位置6時豎直分速度為零，則，故C正確。在下落過程和反彈過程中機械能守恒，位置3的速度，位置3動能比位置6動能多，位置3的重力勢能比位置6的重力勢能多，可知機械能多0.2875J．所以小球與地面碰撞過程中機械能損失0.2875J．故D錯誤。故選BC。