Question

質(zhì)量為m=1．0kg的小球從20m高處自由下落到水平地面上，反彈后上升的最大高度為5．0m，小球與地面接觸的時(shí)間為0．1s．求在接觸時(shí)間內(nèi)，小球受到地面的平均作用力多大？

Answer 1

310N

解析:

在小球與地面接觸的時(shí)間內(nèi)應(yīng)用動(dòng)量定理

下落時(shí)，由v₁²-0=2gh₁，得

觸地前小球向下速度的大小為：v₁==20m/s；      ①

反彈后上升時(shí)，由0-v₂²=-2gh₂，得

觸地后小球向上反彈的速度大小為：v₂==10m/s。  ②

在球與地面接觸的時(shí)間△t=0.1s內(nèi)，小球受力如圖示：

取向上為正方向，由動(dòng)量定理，得

（N-mg）△t=mv₂-m（-v₁）       ③

則N=310N，                     ④

即地面對(duì)小球的作用力為310N，方向向上。

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題10分  ①、②各2分    ③、④各3分