Question

一鉛球質(zhì)量m=4 kg，從離沙坑面1.8m高處自由落下，鉛球進入沙坑后下陷0.1 m靜止，g=10m/s²，求沙對鉛球的平均作用力．

Answer 1

解：
方法一：鉛球進入沙坑后不僅受阻力，還要受重力，從開始下落到最終靜止，鉛球受重力和沙的阻力的作用，重力一直做正功，沙的阻力做負功．
W_總=mg(H +h)+(-F_阻·h)，
鉛球動能的變化△E_k= E_k末- E_k初=0．
由動能定理得△E_k=mg(H+h)+(-F_阻·h)=0．
將H=1.8 m，h=0.1 m代入上式解得：
F_阻=
方法二：也可以分階段分析做功：
物體下落過程可分為兩個過程(如圖).
(1)自由落體下落H；
(2)在沙中減速下降h．這兩個過程的聯(lián)系是物體落至沙面時的速度即第一階段的末速度為第二階段的初速度．設(shè)這一速度為v，對第一段過程應(yīng)用動能定理：             ①
第二段過程物體受重力和阻力，同理可得： mgh-F_阻h=0 -                ②
由①②得F_阻=