Question

（12分）如图所示，当磕头虫背朝下射在地面时，它会弓起它的背向上突然弹起，而将体内储存的能量转变成机械能。这样的弹射动作会发出嗒嗒响声，因而使此虫得名。磕头虫弹射的录像显示，一个质量为m=4.0×10^-6kg的磕头虫的质心在弓背过程中直接上升了0.77mm，弹射达到的最大高度有h=0.30m。在它的弹射过程中，地面对磕头虫所施的外力的平均值是多少？

Answer 1

解析：在弹射过程中磕头虫的内能转变为其相对地面的机械能，在磕头虫在弹离地面瞬间和在空中上升过程中机械能守恒，设其上升的初速度为v₁

上升的最大高度为h，则有：

设磕头虫在开始弹射到离开地面这段时间内地球给它的平均作用力是F，则由动能定理得：