Question

15．一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上．若以小球接触软垫到小球陷到最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小球的冲量为0.6N•s，方向：竖直向上（取g=10m/s²，不计空气阻力）．

Answer 1

分析 由机械能守恒可求得小球落到地面的瞬间的速度；落地后动量为零，则可求出动量的变化，再由动量定理可求得软垫对小球的冲量．

解答 解：由机械能守恒可得：
mgh=$\frac{1}{2}$mv²，代入数据解得：v=4m/s；
动量为P₁=mv=0.1×4=0.4N•s；方向竖直向下；
落地前后动量的变化为：△P=0-P₁=0-0.4=-0.4N•s；
落时过程中，小球重力的冲量为mgt=0.1×10×0.20=0.2N•s，方向竖直向下；
由动量定理可知：I=△P
I+mgt=-0.4N•s
解得：I=-0.6N•s，负号表示方向向上；
故答案为：0.6N•s，方向：竖直向上．

点评 本题考查动量定理的应用，因动量及冲量均为矢量，故在解题时应注意其方向，在列式时要注意各量的正负．