Question

质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落，与地面碰撞后，上升的最大高度为3.2m，设球与地面作用时间为0.2s，求小球对地面的平均作用力．（g=10m/s²，不计空气阻力）

Answer 1

分析：由动能定理可以求出小球落地与反弹时的速度，然后由动量定理求出小球对地面的冲击力．

解答：解：由动能定理得：
小球下落过程：mgh₁=

1

2

mv₁²-0，v₁=

2gh1

=10m/s，方向竖直向下；
小球上升过程：-mgh₂=0-

1

2

mv₂²，v₂=

2gh2

=8m/s，方向竖直向上；
以向下为正方向，由动量定理得：（mg-F）t=mv₂-mv₁，
即：（1×10-F）×0.2=1×（-8）-1×（-10），
解得：F=-100N；
答：小球对地面的平均作用力大小为100N，方向竖直向上．

点评：熟练应用动能定理与动量定理可以正确解题，应用动量定理解题时，要注意正方向的选取．