题目
120kg的铁锤从3.2m高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是0.005s。撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？g取10m/s2。
120kg的铁锤从3.2m高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是0.005s。撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？g取10m/s2。
题目解答
答案
解：铁锤碰前的速度为：v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×3.2}$m/s=8m/s
取向下为正，对铁锤由动量定理得：
（mg-F）t=0-mv
代入数据解得：
F=193200N。
由牛顿第三定律可得：
F′=F=193200N。
答：铁锤对桩的平均冲击力193200N。
取向下为正，对铁锤由动量定理得：
（mg-F）t=0-mv
代入数据解得：
F=193200N。
由牛顿第三定律可得：
F′=F=193200N。
答：铁锤对桩的平均冲击力193200N。
解析
步骤 1：计算铁锤碰前的速度
铁锤从3.2m高处落下，根据自由落体运动公式，可以计算出铁锤碰前的速度。公式为：v = √(2gh)，其中g为重力加速度，h为高度。
步骤 2：应用动量定理
动量定理表明，物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化。对于铁锤，其动量变化为从v到0，撞击时间为0.005s。根据动量定理，可以计算出铁锤对桩的平均冲击力。
步骤 3：计算平均冲击力
根据动量定理，(mg - F) * t = 0 - mv，其中m为铁锤的质量，g为重力加速度，F为铁锤对桩的平均冲击力，t为撞击时间，v为铁锤碰前的速度。代入数据，解出F。
铁锤从3.2m高处落下，根据自由落体运动公式，可以计算出铁锤碰前的速度。公式为：v = √(2gh)，其中g为重力加速度，h为高度。
步骤 2：应用动量定理
动量定理表明，物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化。对于铁锤，其动量变化为从v到0，撞击时间为0.005s。根据动量定理，可以计算出铁锤对桩的平均冲击力。
步骤 3：计算平均冲击力
根据动量定理，(mg - F) * t = 0 - mv，其中m为铁锤的质量，g为重力加速度，F为铁锤对桩的平均冲击力，t为撞击时间，v为铁锤碰前的速度。代入数据，解出F。