一道关于冲力的大学物理题目用棒打击质量为0.3kg，速率为20m•s-1的水平飞来的球，球飞到竖直上方10m的高度，求棒给予球的冲量多大？设球与棒的接触时间为0.02s，求球受到的平均冲力?请写一下过程啊谢谢，我不懂这些。。
2019-06-19
一道关于冲力的大学物理题目
用棒打击质量为0.3kg，速率为20m•s-1的水平飞来的球，球飞到竖直上方10m的高度，求棒给予球的冲量多大？设球与棒的接触时间为0.02s，求球受到的平均冲力?
请写一下过程啊谢谢，我不懂这些。。
优质解答
球在上升过程中没有能量损失的情况下，机械能守恒，即：
mgh=1/2mv^2
则球竖直上升的瞬间，球的速度为：
v=√(2gh/m)=√(2*9.8*10/0.3)=14/√0.3m/s
小球触棒前的动量、触棒后的动量与棒对球的冲量构成一个矢量三角形
即：(Ft)^2=(mv0)^2+(mv)^2
则，球受到的冲量为：Ft=√[(mv0)^2+(mv)^2]=√[(0.3*20)^2+(0.3*14/√0.3)^2]=9.74N.s
球受到的平均冲力为：
F=√[(mv0)^2+(mv)^2]/t=√[(0.3*20)^2+(0.3*14)^2]/0.02=487N
球在上升过程中没有能量损失的情况下，机械能守恒，即：
mgh=1/2mv^2
则球竖直上升的瞬间，球的速度为：
v=√(2gh/m)=√(2*9.8*10/0.3)=14/√0.3m/s
小球触棒前的动量、触棒后的动量与棒对球的冲量构成一个矢量三角形
即：(Ft)^2=(mv0)^2+(mv)^2
则，球受到的冲量为：Ft=√[(mv0)^2+(mv)^2]=√[(0.3*20)^2+(0.3*14/√0.3)^2]=9.74N.s
球受到的平均冲力为：
F=√[(mv0)^2+(mv)^2]/t=√[(0.3*20)^2+(0.3*14)^2]/0.02=487N