题目内容
【题目】将质量为m=1 kg的小球,从距水平地面高h=5 m处,以v0=10 m/s的水平速度抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:
(1)抛出后0.4 s内重力对小球的冲量;
(2)平抛运动过程中小球动量的增量Δp;
(3)小球落地时的动量p′.
【答案】(1)4 N·s 方向竖直向下
(2)10 N·s 方向竖直向下
(3)10kg·m/s
【解析】(1)重力是恒力,0.4 s内重力对小球的冲量
I=mgt=1×10×0.4 N·s=4 N·s
方向竖直向下.
(2)由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,故h=gt2,
落地时间t==1 s.
小球飞行过程中只受重力作用,所以合外力的冲量为
I=mgt=1×10×1 N·s=10 N·s,方向竖直向下.
由动量定理得Δp=I=10 N·s,方向竖直向下.
(3)小球落地时竖直分速度为vy=gt=10 m/s.由速度合成知,落地速度
v==m/s=10m/s,
所以小球落地时的动量大小为p′=mv=10kg·m/s.
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