Question

3．質(zhì)量為1Kg的小球從高20m處自由落到軟墊上，反彈后最大高度為5.0m，小球與軟墊接觸的時間為1.0s，在接觸時間內(nèi)受到軟墊彈力的沖量大小是多少？

Answer 1

分析 由自由落體運動規(guī)律及豎直上拋規(guī)律可求得接觸軟墊前后的速度，再由動量定理可求得沖量的大小．

解答 解：在接地過程中應(yīng)用動量定理，設(shè)向上為正方向；則有：
I_N-mgt=mv₂-mv₁
又因為下落時是自由落體運動，有：${v_1}^2=2g{h_1}$
代入數(shù)據(jù)解得：v₁=20m/s
而上升過程為豎直上拋運動，有：${h_2}=\frac{{{v_2}^2}}{2g}$
代入數(shù)據(jù)解得：v₂=10m/s
$\begin{array}{l}{I_N}=m{v_2}-m{v_1}+mgt=1×10-1×（-20）+1×10×1\\ \;\;\;\;\;=40N•s\end{array}$
答：接觸時間內(nèi)受到軟墊彈力的沖量大小為40N•s．

點評 本題考查動量定理的應(yīng)用，要注意動量、沖量均為矢量；在解題時要注意方向性．