Question

汽锤质量m＝60千克，从高h＝1.2米高处自由落下，汽锤与地面相碰时间为Δt＝0.1秒，碰后汽锤速度为零，不计空气阻力．求汽锤与地面相碰时，地面所受到的平均作用力．

Answer 1

答案：
解析：

选择汽锤为研究对象，设汽锤落地时速度为v，则有                v2＝2gh． 汽锤与地面相碰时，受力如下图所示，建立正方向竖直向上的一维坐标，由动量定理得，              (FN－mg)Δt＝0－(－mv)， 联立二式得：             FN＝mg＋m/Δt，   FN＝3498牛． 　　所以由牛顿第三律可知，地面所受到的平均作用力大小为3498牛，方向竖直向下． 　　顺便指出，在这类竖直方向的打击问题中，重力是否能忽略，取决于FN与mg的大小关系，只有当FN＞＞mg时，mg才可忽略．当然，不忽略mg一定是正确的．