4.(2019·陕西省第二次质检)核桃是“四大坚果”之一,核桃仁具有丰富的营养价值,但核桃壳十分坚硬,不借助专用工具不易剥开.小悠同学发现了一个开核窍门:把核桃竖直上抛落回与坚硬地面撞击后就能开裂.抛出点距离地面的高度为H,上抛后达到的最高点与抛出点的距离为h.已知重力加速度为g,空气阻力不计.
(1)求核桃落回地面的速度大小v;
(2)已知核桃质量为m,与地面撞击作用时间为Δt,撞击后竖直反弹h1高度,求核桃与地面之间的平均作用力F.
答案 (1) (2)+mg,方向竖直向上
解析 (1)核桃竖直上抛到最高点后做自由落体运动,则有:v2=2g(H+h)
则落回地面的速度:v=
(2)设核桃反弹速度为v1,则有:v12=2gh1
以竖直向上为正方向,核桃与地面作用的过程:(F-mg)Δt=mv1-m(-v)
解得:F=+mg,方向竖直向上.
(1)求核桃落回地面的速度大小v;
(2)已知核桃质量为m,与地面撞击作用时间为Δt,撞击后竖直反弹h1高度,求核桃与地面之间的平均作用力F.
答案 (1) (2)+mg,方向竖直向上
解析 (1)核桃竖直上抛到最高点后做自由落体运动,则有:v2=2g(H+h)
则落回地面的速度:v=
(2)设核桃反弹速度为v1,则有:v12=2gh1
以竖直向上为正方向,核桃与地面作用的过程:(F-mg)Δt=mv1-m(-v)
解得:F=+mg,方向竖直向上.