Question

9．质量为0.40kg的小球从高3.20m处自由下落，碰到地面后竖直向上弹起到1.80m高处，碰撞时间为0.040s，g取10m/s²，求碰撞过程中地面对球的平均冲力？

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=8m/s，方向竖直向下；
小球上升过程：-mgh₂=0-$\frac{1}{2}$mv₂²，
v₂=6m/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×（-6）-0.1×8，
解得：F=-144N；负号表示冲力方向向上
答：地面对小球的冲击力为144N，方向竖直向上．

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．