Question

【題目】如圖所示，平行板間由于某種場的存在，可以給落入其中的物體提供一個除重力以外豎直方向的恒力F。平行板間距離為d，上板正中有一小孔。質量為m、可視為質點的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落，穿過小孔到達下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計，重力加速度為g)。求：

(1)平行板間給物體提供的豎直方向恒力F的大小；

(2)小球從開始下落運動到下極板處的時間。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：（1）對從釋放到到達下極板處過程運用動能定理列式求解豎直方向恒力F的大小；（2）對加速過程和減速過程分別運用運動學公式求解時間，再求和即為總時間．

（1）對從釋放到到達下極板處過程由動能定理得：

解得：

（2）小球到達小孔前是自由落體運動，根據速度位移關系公式得：

解得：

則加速過程下落的時間

減速過程的加速度

則減速過程下落的時間

則小球從開始下落運動到下極板處的時間