Question

【題目】一個質(zhì)量為m=100g的小球從離厚墊h=0.8m高處自由下落，落到厚軟墊上，若從小球接觸到軟墊到小球陷至最低點經(jīng)歷的時間Δt = 0.2s，（g=10m/s2），求：

（1）小球接觸到軟墊前的一瞬間的動量；

（2）小球從開始下落到陷至最低點的過程中，重力的沖量；

（3）軟墊對小球的平均沖力.

Answer 1

【答案】(1)0.4N·s 向下 (2)0.6N·s 向下 (3)3N 向上

【解析】

(1)由機械能守恒可得，小球接觸后軟墊時的速度為：

球與軟墊碰撞前動量為：

P1=mv=0.1×4Ns=0.4Ns

方向豎直向下
(2)落地前后動量的變化為：

△P=0-P1=0-0.4Ns=-0.4Ns

落時過程中，小球重力的沖量為：

I=mgt=0.1×10×0.2Ns=0.2Ns

方向豎直向下

由動量定理可知：I+mgt=△P，即為：I+0.2Ns=-0.4Ns
解得：

I=-0.6Ns （負號表示方向向上）

(3)設(shè)小球剛落到軟墊瞬間的速度為v，對小球自由下落的過程，

由機械能守恒可得：

解得：

選取小球接觸軟墊的過程為研究過程，取向下為正方向。設(shè)軟墊對小球的平均作用力為F，由動量定理有：，解得：