◎ 题目

如图所示，质量为m的小球位于距水平地面高度H处的P点，在水平地面的上方存在一定厚度的“作用力区域”，如图中的虚线部分．当小球进入“作用力区域”后将受到竖直向上的恒定作用力F，F=6mg，F对小球的作用刚好使从P点静止释放的小球不与水平地面接触．H=24m，g=10m/s2． 求：作用力区域的厚度h=？

◎ 答案

小球在作用力区域上方的运动是自由落体运动，设运动时间为t1，进入作用力区域的速度是v，在作用力区域内是匀减速运动，设加速度大小是a，运动时间为t2，则： 小球在自由落体运动中有： v=gt1          ① 小球在匀减速直线运动中有： 0=v-at2         ② 由①②得： gt1=at2                        ③ 在作用力区域上小球受两个力，根据牛顿第二定律有： a= F-mg m =5g               ④ 由③和④得： t1=5t2 小球自由落体运动中有： H-h= 1 2 g t 21                    ⑤ 小球匀减速运动有： h=vt2- 1 2 a t 22       ⑥ 由②和⑥得：h= 1 2 a t 22          ⑦ 所以有： H-h h = 1 2 g t 21 1 2 a t 22 =5 代入H=24m，可和h=4m． 答：作用力区域的厚度h=4m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，质量为m的小球位于距水平地面高度H处的P点，在水平地面的上方存在一定厚度的“作用力区域”，如图中的虚线部分．当小球进入“作用力区域”后将受到竖直向上的恒定作用力…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。