问题 问答题

质量为0.1kg的小球从1.25m高处自由落下,与地面碰撞后反弹回0.8m高处.取竖直向下为正方向,且g=10m/s2.求:

(1)小球与地面碰前瞬间的动量;(2)球与地面碰撞过程中动量的变化.

答案

(1)设小球从1.25m高处自由落下碰地前瞬间的速率为v1,则有

    

v21
=2gh1

得到v1=

2gh1
=
2×10×1.25
m/s=5m/s,

所以小球与地面碰前瞬间的动量P1=mv1=0.1×5kg.m/s=0.5kg•m/s

(2)设小球碰地后瞬间的速率为v2,则有

   

v22
=2gh2

得到v2=

2gh2
=
2×10×0.8
m/s=4m/s

取竖直向下方向为正方向,则小球与地面碰撞过程中动量的变化为

△p=-mv2-mv1=-0.1×(5+4)kg.m/s=-0.9kg•m/s,负号表示方向竖直向上.

答:

(1)小球与地面碰前瞬间的动量为0.5kg•m/s;

(2)球与地面碰撞过程中动量的变化大小是0.9kg•m/s,方向竖直向上.

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