Question

【题目】质量m=1kg的小球从高h1=20m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度h2=5m,小球与软垫接触的时间t=1s,不计空气阻力,g=10m2/s ,以竖直向下为正方向,求:

(1)小球与软垫接触前后的动量改变量。

(2)接触过程中软垫对小球的平均作用力大小。

Answer 1

【答案】（1）动量改变量的大小为，方向竖直向上。（2）40N

【解析】

(1)据动能定理求出小球与软垫接触前后的速度，进而求出小球与软垫接触前后的动量改变量；(2)对小球与软垫接触过程，应用动量定理求出接触过程中软垫对小球的平均作用力。

(1)小球从开始下落到接触软垫过程，由动能定理可得：，解得：小球与软垫接触前速度，方向竖直向下。

小球反弹上升过程，由动能定理得：，解得：小球与软垫接触后速度，方向竖直向上。

以竖直向下为正方向，则

小球与软垫接触前后的动量改变量

即动量改变量的大小为，方向竖直向上。

(2) 以竖直向下为正方向，对接触过程中小球应用动量定理得：

代入数据解得：软垫对小球的平均作用力大小