Question

13．质量为0.5kg的小球，以10m/s的速度竖直向下与地面相碰，碰后竖直反弹高度为3.2m，碰撞事件为t=0.2s，g=10m/s²，则球与地面碰撞时地面对球的平均作用力的大小（　　）

• A． 5N
• B． 45N
• C． 50N
• D． 60N

Answer 1

分析 由机械能守恒即可求出向上的速度大小，根据碰撞前后的速度，得出碰撞前后动量的变化量，结合动量定理求出小球受到地面的平均作用力．

解答 解：碰后竖直反弹高度为3.2m，由机械能守恒得：
mgh=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$
代入数据得：v₂=8m/s
取竖直向下方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：△p=-mv₂-mv₁=-0.5×（10+8）kg．m/s=-9kg•m/s，负号表示方向竖直向上．
由动量定理的公式，得：（F-mg）t=△P，
代入数据求得：F=50N．故C正确，ABD错误
故选：C

点评 本题考查了动量定理基本运用，注意动量定理公式的矢量性，解题时需要规定正方向．