Question

20．一个质量为100g的小球从距地面3.2m的高处自由下落，与地面碰撞后反弹的高度为0.8m，设小球与地面的碰撞时间为0.01s，求小球对地面的平均冲力．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 由动能定理可以求出小球落地与反弹时的速度，然后由动量定理求出小球对地面的冲击力．

解答 解：由动能定理得：
小球下落过程：mgh₁=$\frac{1}{2}$mv₁²-0，
v₁=10m/s，方向竖直向下；
小球上升过程：-mgh₂=0-$\frac{1}{2}$mv₂²，
v₂=8m/s，方向竖直向上；
以向下为正方向，由动量定理得：（mg-F）t=mv₂-mv₁，
即：（0.1×10-F）×0.01=0.1×（-8）-0.1×10，
解得：F=-181N；负号表示冲力方向向上
答：小球对地面的平均冲力是181N．

点评 该题考查自由落体运动与动能定理，熟练应用动能定理与动量定理可以正确解题，应用动量定理解题时，要注意正方向的选取．