Question

【題目】如圖所示，a、b、c為水平疊在一起且兩邊固定的三張相同的薄紙。一個質(zhì)量為0.1kg的小球從距紙面高為h的地方自由下落，恰能穿破三張紙，設(shè)小球穿破一張紙所需的能量為2 J，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則h= ____m。若將a紙的位置升高，b、c紙的位置不變，在相同條件下要使小球仍能穿破三張紙，則a紙距離b紙的最大高度h′=_____m。

Answer 1

【答案】6 4

【解析】

[1]小球下落過程恰能穿破三張紙，及末速度減為0，而小球穿破一張紙所需的能量為2J，所以有動能定理可得：mgh-Wf=0，即

，

[2]a紙的位置升高，bc紙的位置不變，在相同條件下要使小球仍能穿破三兩張紙，則當(dāng)小球的動能達(dá)到4J時(shí)，才能穿破紙張．設(shè)釋放點(diǎn)距a紙距離為L，根據(jù)功能關(guān)系，則有：mgL≥4J，解得：

L≥4m，

因此a紙距離b紙不超過4m。