Question

2．一壘球手水平揮動棒球，迎面打擊一以速度5m/s水平飛來的壘球，壘球隨后在離打擊點水平距離為30m的壘球場上落地，設壘球質量為0.18kg，打擊點離地面高度為2.2m，球棒與壘球的作用時間為0.010s，重力加速度為9.9m/s²，求球棒對壘球的平均作用力的大�。�

Answer 1

分析 壘球被擊后做平拋運動，由平拋運動的公式即可求出球被擊后的速度，然后對球棒擊球的過程運用動量定理列方程求解作用力．

解答 解：由題意可知，壘球被擊后做平拋運動，豎直方向：h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
所以：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×2.2}{9.9}}=\frac{2}{3}$s
水平方向：x=vt
所以球被擊后的速度：v=$\frac{x}{t}=\frac{30}{\frac{2}{3}}=45$m/s
選取球被擊出后的速度方向為正方向，則：v₀=-5m/s
設平均作用力為F，則：Ft₀=mv-mv₀
代入數(shù)據(jù)得：F=900N
答：球棒對壘球的平均作用力的大小為900N．

點評 此題主要考查平拋運動與動量定理的應用，其中正確判斷出壘球被擊后做平拋運動是解答的關鍵．