Question

13．一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一块软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小球的冲量为多少？（g取10m/s²，不计空气阻力）

Answer 1

分析 由机械能守恒可求得小球落到地面的瞬间的速度；落地后动量为零，则可求出动量的变化，再由动量定理可求得软垫对小球的冲量．

解答 解：小球自由下落到地面的速度为v₀，由机械能守恒，得：
$mgh=\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
解得：
${v}_{0}=\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×0.8}m/s=4m/s$
小球接触软垫过程中，由动量定理得：
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：软垫此过程中对小球的冲量大小为0.6N•s，方向竖直向上．

点评 本题考查动量定理的应用，因动量及冲量均为矢量，故在解题时应注意其方向，在列式时要注意各量的正负．