Question

20．如圖，光滑水平桌面上，兩個小球間有不連接的壓縮彈簧，釋放后發(fā)現(xiàn)小球1（m₁=1kg）離開彈簧后，以V₁=2m/s的速率水平向左運動，碰到左邊墻壁并以原速率彈回，而小球2（M₂=2kg）從右側(cè)拋出后落于水平地面，桌面離地面高H=0.2m（取g=10m/s²），求：
（1）墻壁對小球1的沖量大��；
（2）小球2做平拋運動過程，重力對小球2的沖量．

Answer 1

分析 （1）對小球1碰撞墻壁的過程，運用動量定理，求墻壁對小球1的沖量大小．
（2）小球2做平拋運動過程，由高度求出時間，再由沖量的定義I=Ft求重力對小球2的沖量．

解答 解：（1）設(shè)向右為向右，則小球初速度取負值，則分析小球1碰撞墻壁的過程，由動量定理   I=P′-P
則得 I₁=mv₁-m（-v₁）=2mv₁=2×1×2=4（N•s）
（2）設(shè)小球2做平拋運動用時t，則有
   H=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
得 t=$\sqrt{\frac{2H}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.2}{10}}$=0.2s
由于球只受重力，且重力是恒力，所以沖量的定義得
  I₂=M₂gt=2×10×0.2=4（N•s）
方向與重力方向相同，為豎直向下．
答：
（1）墻壁對小球1的沖量大小是4N•s；
（2）小球2做平拋運動過程，重力對小球2的沖量大小為4N•s，方向豎直向下．

點評 求沖量時，要區(qū)分是恒力還是變力，恒力的沖量既可以根據(jù)沖量的定義求，也可以根據(jù)動量定理．而變力的沖量往往根據(jù)動量定理求．