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菁優(yōu)網某同學將質量m=0.60kg的籃球從距地面高度h1=1.5m處由靜止釋放,籃球與地面碰撞后反彈高度h2=1.2m。設籃球始終在豎直方向做一維運動,不計空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2
(1)假設籃球每次與地面碰撞損失的機械能相同,籃球通過在地面多次碰撞反彈,反彈高度會越來越低,最終停下來。求由靜止釋放到最終停下來,籃球與地面碰撞的次數n。
(2)實際上籃球每次因碰撞損失的機械能會隨著碰前動能的減小而減小,假設籃球每次與地面碰撞前后的動能之比不變。為了使籃球反彈得高一些,可以通過拍球來實現。
a.當籃球第一次與地面碰撞后反彈至h2=1.2m時,該同學向下拍球,要使籃球落地后反彈的高度仍為1.2m,求該同學在拍球過程中需要對籃球所做的功W。
b.在拍球過程中,可以通過改變拍球的作用力大小而改變拍球的節(jié)奏,我們會發(fā)現不管是籃球的下落還是上升,有一段過程籃球好像粘在手上一樣。這是因為球開始下落的同時向下拍球,手通過接觸會對球施加一向下的動力F1;當球反彈上升至某一高度時,手通過接觸對球施加一向下的阻力F2,使球和手一起向上運動至最高點。若拍球過程中籃球最大高度始終為1.2m,手對球的兩次作用力均視為恒力,且在上升和下降過程中,球與手作用的距離均為s=0.2m。請推導F2大小與F1大小之間的關系式,并在圖中畫出F2-F1圖線,標出圖線與橫軸交點的橫坐標。

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