一个质量为100g的小球，从0.8m高处自由下落到一厚软垫上，若从小球接触厚软垫到小球陷到最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小球：（1）平均作用力是多大？（2）软垫对小球的冲量．

Question

一个质量为100g的小球，从0.8m高处自由下落到一厚软垫上，若从小球接触厚软垫到小球陷到最低点经历了0.20s，则这段时间内软垫对小球：
（1）平均作用力是多大？
（2）软垫对小球的冲量．

Answer 1

由机械能守恒可得：
mgh=(1)/(2)mv²；
解得：
v=√(2gh)=4m/s；
动量为P₁=mv=0.2×4=0.8N•s；方向竖直向下；
落地前后动量的变化为：△P=0-P₁=0-0.8=-0.8N•s；
接触软垫陷至最低过程中，小球重力的冲量为mgt=0.2×10×0.20=0.4N•s，方向竖直向下；
由动量定理可知：I=△P
I+mgt=-0.8N•s
解得：I=-1.2N•s
由I=Ft可得：
F=(I)/(t)=(1.2)/(0.2)=6N；
答：（1）平均冲力为6N；（2）这段时间内软垫对小球的冲量1.2N•s，方向竖直向上．