Question

9．质量是40kg的铁锤从5m的高处落下，打在水泥桩上，跟水泥桩撞击的时间是0.04s，撞击结束铁锤速度为0，求撞击时铁锤对桩的平均冲击力大小？

Answer 1

分析 根据匀变速直线运动的速度位移公式求出铁锤与桩碰撞前的速度，结合动量定理求出桩对锤的作用力，从而根据牛顿第三定律求出撞击过程中铁锤对水泥桩的平均冲击力．

解答 解：铁锤碰前的速度为：
v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×5}$=10m/s
取向下为正，对铁锤由动量定理得：
（mg-F）t=0-mv
代入数据解得：
F=10400N．
由牛顿第三定律可得：
F′=F=10400N．
答：撞击过程中铁锤对水泥桩的平均冲击力为10400N．

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．