Question

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．

Answer

（1）小球自由下落时，加速度为g，由速度位移关系公式求出小球碰地前瞬间的速度，再求出动量．
（2）由速度位移关系求出小球碰地后瞬间的速率．取竖直向下方向为正方向，分别表示出碰地前后小球的动量，小球动量的变化量等于末动量与初动量的差．
【解析】

（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
     =2gh1
得到=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

得到v2==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．