问题 问答题

一个物体的质量是2Kg,沿竖直方向下落,以10m/s的速度碰到水平地面上,随后又以8m/s的速度被反弹回,设小球和地面的接触时间为0.2s,求:地面受到小球的平均作用力的大小和方向?(g=10m/s2

答案

取竖直向下为正方向,则小球在与地面撞击前v0=10m/s,撞击后v=-8m/s,令在撞击过程中地面对小球的平均作用力为F,则在撞击过程中小球受到的合力为:

F=F+G

根据动量定理有:Ft=m(v2-v1)即:

(F+G)t=m(v2-v1

∴F=

m(v2-v1)
t
-G=
2×(-8-10)
0.2
-2×10N=-200N

即地面对小球的作用力的大小为200N,方向与正方向相反竖直向上.

根据牛顿第三定律可得:地面受到小球的平均作用力的大小为200N,方向竖直向下.

答:地面受到小球的平均作用力的大小为200N,方向竖直向下.

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