Question

质量为0.4kg的小球沿光滑水平面以5m/s的速度冲向墙壁，又以4m/s的速度被反向弹回．如图，球与墙壁的作用时间为0.05s．求：（g取 10m/s²） 
（1）小球动量的增量；
（2）小球受到墙壁的平均作用力．

Answer

（1）动量是矢量，先规定正方向，表示出初动量p1和末动量p2，合外力冲量△p=p2-p1．
（2）球与墙壁的作用过程中，小球受到墙的作用力，使动量发生了改变，根据动量定理求出小球受到墙壁的平均作用力．
【解析】
选取小球的末速度方向为正方向
（1）设小球的动量的增量为△p
所以△p=mv2-（-mv1）
代入数据，得△p=3.6kg•m/s
其方向与规定正方向同向．
（2）设小球的平均作用力为F，对小球的撞墙的过程使用动量定理
所以有Ft=mv2-（-mv1）
代入数据，得平均力大小为F=72N
其方向与规定正方向同向．
答：
（1）小球动量的增量是3.6kg•m/s；
（2）小球受到墙壁的平均作用力是72N．