Question

13．一質量為100g的小球從0.80m高處自由下落到一塊軟墊上，若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點經歷了0.20s，則這段時間內軟墊對小球的沖量為多少？（g取10m/s²，不計空氣阻力）

Answer 1

分析 由機械能守恒可求得小球落到地面的瞬間的速度；落地后動量為零，則可求出動量的變化，再由動量定理可求得軟墊對小球的沖量．

解答 解：小球自由下落到地面的速度為v₀，由機械能守恒，得：
$mgh=\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
解得：
${v}_{0}=\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×0.8}m/s=4m/s$
小球接觸軟墊過程中，由動量定理得：
mgt+I_N=0-mv₀，
解得：
I_N=-mv₀-mgt=-0.1×4-0.1×9.8×0.2N•s=-0.6N•s
答：軟墊此過程中對小球的沖量大小為0.6N•s，方向豎直向上．

點評 本題考查動量定理的應用，因動量及沖量均為矢量，故在解題時應注意其方向，在列式時要注意各量的正負．