Question

【題目】質量為0.1kg的彈性小球從高為1.25m處自由下落至一光滑而堅硬的水平板上，碰撞后彈回到0.8m高處，碰撞時間為0.01s，則小球與水平板碰撞過程中動量變化大小為_____________kg·m/s，小球與水平板間的平均撞擊力大小為____________N．

Answer 1

【答案】0.9 91

【解析】

由于小球做自由落體運動，則其與水平面碰撞前的速度為：，所以與水平面碰撞前的動量為：P1=mv1=0.1×5kgm/s=0.5 kgm/s，方向豎直向下。與水平面碰后，小球做豎直上拋運動，上升的最大高度為0.8m，則碰后小球速度為，方向豎直向上；此時小球的動量為：P2=mv2=0.1×4 kgm/s=0.4 kgm/s，方向豎直向上，動量的變化量為：。設向上為正方向，根據動量定理，合外力的沖量等于物體動量的變化．小球所受外力有重力mg和水平面對它的彈力N，則有：（N-mg）t=P2-P1，代入數據解得：N=91N，方向豎直向上。