- 邵阳期末高三物理
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相关例题：
题目：
【高三物理】一质量为m的小球从高度为H处自由下落，与地面发生弹性碰撞后反弹的高度为h，求碰撞过程中地面对小球的冲量大小。
【分析】
1. 小球自由下落，碰撞地面后反弹，整个过程中小球受到重力和地面的弹力作用。
2. 碰撞过程中地面的弹力冲量垂直地面，而重力的冲量垂直于小球的运动方向，因此碰撞过程中地面的冲量与重力冲量大小相等，方向相反。
【解答】
根据动量定理，碰撞过程中地面对小球的冲量大小为：
I = (mg - F)t
其中，m为小球质量，g为重力加速度，F为地面的弹力大小，t为碰撞时间。
由于小球在碰撞过程中只受到重力和地面的弹力作用，因此碰撞时间极短。根据自由落体运动规律，小球自由下落的高度为H，则下落时间：
t1 = sqrt(2H/g)
小球反弹的高度为h，则反弹时间：
t2 = sqrt(2h/g)
由于碰撞时间极短，因此可以近似认为t = t1 = t2。
由于小球在碰撞过程中只受到地面的弹力作用，因此地面的弹力大小等于小球反弹时的加速度乘以反弹时间：
F = ma = mg - F'
其中F'为地面对小球的弹力。由于碰撞过程中小球受到的弹力方向与运动方向垂直，因此弹力的大小可以忽略不计。
将上述数据代入动量定理公式中，可得：
I = (mg - F)t = (mg - mg)sqrt(2H/g) = sqrt(2Hg) m/s
所以，碰撞过程中地面对小球的冲量大小为sqrt(2Hg) m/s。
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