程的初、末状态动量皆已确定.根据动量定理便可以求出碰撞过程中钢球受到的冲量.设垂直地面向上的方向为正方向,对钢球应用动量定理得Ft-mgt=mv2-(-mv1)=mv2+mv1
由于碰撞时间极短,t趋于零,则mgt趋于零.所以Ft=m(v2+v1),即弹力的冲量方向向上,大小为m(v2+v1).
10.
质量为0.5kg的小球沿光滑水平面以5m/s的速度冲向墙壁后又以4m/s的速度反向弹回,如图所示,若球跟墙的作用时间为0.05s,则小球所受到的平均力大小为________N.
答案 90解析 选定小球与墙碰撞的过程,取v1的方向为正方向,
对小球应用动量定理得Ft=-mv2-mv1
所以,F==N=-90N
"-"号说明F的方向向左.
11.
如图所示,质量为1kg的钢球从5m高处自由下落,又反弹到离地面3.2m高处,若钢球和地面之间的作用时间为0.1s,求钢球对地面的平均作用力大小.(g取10m/s2)
答案 190N
解析 钢球落到地面时的速度大小为v0==10m/s,反弹时向上运动的速度大小为vt==8m/s,分析物体和地面的作用过程,取向上为正方向,因此有v0的方向为负方向,vt的方向为正方向,再根据动量定理得(FN-mg)t=mvt-(-mv0),代入数据,解得FN=190N,由牛顿第三定律知钢球对地面的平均作用力大小为190N.
12.一辆轿车强行超车时,与另一辆迎面驶的轿车相撞,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5m