Question

20．質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落到水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，
（1）求：小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化的大小和方向；
（2）若小球與地面的作用時(shí)間為0.2s，則小球受到地面的平均作用力多大？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 由動(dòng)量的定義式P=mv求出碰撞前后物體的動(dòng)量，然后求出動(dòng)量的變化．
對(duì)碰撞過(guò)程由動(dòng)量定理列式可求得平均作用力．

解答 解：以豎直向上為正方向，小球與地面碰撞前的動(dòng)量：
p=mv=0.2kg×（-6m/s）=-1.2kg•m/s；
小球與地面碰撞后的動(dòng)量：
p′=mv′=0.2kg×4m/s=0.8kg•m/s；
小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化：
△p=p′-p=0.8-（-1.2）=2kg•m/s；
方向豎直向上；
（2）對(duì)碰撞過(guò)程由動(dòng)量定理可得：
（F-mg）t=△p
解得：F=12N；方向豎直向上；
答：（1）小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化為2kg•m/s；方向豎直向上；
（2）小球受到地面的平均作用力為12N；方向豎直向上．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求小球的動(dòng)量與動(dòng)量的變化以及動(dòng)能定理的應(yīng)用，應(yīng)用動(dòng)量的計(jì)算公式即可正確解題．