Question

5．质量是50kg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0.005S，撞击时（g=10m/s²），求：
（1）铁锤动量的变化量；
（2）铁锤对撞的平均作用力．

Answer 1

分析 （1）根据速度位移公式求出铁锤与水泥桩接触前的速度，从而得出铁锤动量的变化量．
（2）根据动量定理求出铁锤对桩的平均的作用力．

解答 解：（1）根据速度位移得，v²=2gh，
解得铁锤与桩撞击前的速度v=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×5}$m/s=10m/s，
则动量的变化量△P=0-mv=-50×10kgm/s=-500kgm/s．
（2）规定向上为正方向，根据动量定理得，（F-mg）t=0-（-mv），
解得F=mg+$\frac{mv}{t}$=500+$\frac{50×10}{0.005}$=100500N≈10⁵N．
答：（1）铁锤动量的变化量为-500kgm/s；
（2）铁锤对撞的平均作用力为10⁵N．

点评 本题考查了动量定理的基本运用，知道合力的冲量等于动量的变化，对于本题的第二问，由于时间极短，作用力远大于重力，所以重力可以忽略．