一垒球手水平挥动球棒,迎面打击一以速度5m/s水平飞来的垒球,垒球随后在离打击点水平距离为30m的垒球场上落地,设垒球质量0.18kg,打击点离地面高度为2.2m,球棒与垒球的作用时间为0.01s,重力加速度为9.9m/s^2,求球棒对垒球的平均作用力的大小

分类: 作业答案 • 2022-09-26 15:45:12

问题描述：

一垒球手水平挥动球棒,迎面打击一以速度5m/s水平飞来的垒球,垒球随后在离打击点水平距离为30m的垒球场上
落地,设垒球质量0.18kg,打击点离地面高度为2.2m,球棒与垒球的作用时间为0.01s,重力加速度为9.9m/s^2,求球棒对垒球的平均作用力的大小

答

击打后球的运动为平抛运动：
y=½gt² ∴t=√2y/g=√2×2.2/9.9=2/3s
x=vt ∴v=x/t=30/（2/3）=45m/s
水平方向根据动量定理得：
Ft=mv
∴F=mv/t=0.18×45/0.01=810N