在整个过程中,规定竖直向下为正方向.
①钢球与地面碰撞前做自由落体运动,根据机械能守恒有:
mgh1=
mv121 2
所以球落地时的速度为:v1=
=
2gh1
=10m/s
2×10×5
根据自由落体运动的规律,其时间为:t1=
=
2h1
g
=1s
2×5 10
②钢球碰撞后向上做竖直上抛运动,根据机械能守恒定律有:mgh2=
mv221 2
所以钢球弹起,刚离地时的速度为:v2=-
=-
2gh2
=-8m/s
2×10×3.2
其时间为:t2=
=
2h2
g
=0.8s
2×3.2 10
③在钢球与地面碰撞过程中,所用的时间:
△t=t-t1-t2=2-1-0.8=0.2s
运用动量定理有:(mg-FN)?△t=mv2-mv1
代入数据得:(1×10-FN)×0.2=1×(-6-10)
所以有:FN=90N
答:钢球与地面碰撞时受到地面的平均作用力大小为90N.