Question

11．现把质量为1kg的小球自1.8m高处由静止释放，与地面撞击后能竖直反跳到0.8m高处，已知问题与地面的作用时间t=0.2s，试求：小球对地面的平均冲力多大？

Answer 1

分析 利用自由落体以及竖直上抛运动规律进行分析，根据运动学公式即可求得碰撞前后的作用力，再对碰撞过程进行分析，根据动量定理列式求解小球受到的冲击力，再由牛顿第三定律求出小球对地面的冲击力．

解答 解：以竖直向下为正，设小球与地面撞击前后速度分别为v₁、v₂；
对小球与地面撞击的过程，由动量定理有：
（mg-F）t=-mv₂-mv₁
又因v₁=$\sqrt{2g{h}_{1}}$=$\sqrt{2×10×1.8}$=6m/s
v₂=$\sqrt{2×10×0.8}$=4m/s
联立解得：F=60N；
由牛顿第三定律有：
F'=F=60N；
答：小球对地面的平均冲力为60N．

点评 本题考查动量定理的应用，在应用动量定理时一定要注意先明确正方向，从而确定初末动量的正负，同时注意在列式时不能忽略重力的存在．