1、动量 冲量 动量 定理例题分析例 1 在水平桌面上放着一个质量 m=1kg 的物体,它与桌面间的摩擦因数 =0.2,当受到一个大小为 F=10N、方向与水平面成 0=30角的推力后(图 6-1),在 t=10s 内推力的冲量大小为(取g=10ms2) A100NsB87NsC50NsD57Ns分析 根据冲量的定义:冲量的大小等于作用力与时间的乘积因此,推力的冲量为IFt1010Ns100Ns 答 A说明 本题很容易发生这样几种错误:1I=Fcost=10cos3010Ns=87Ns;2I(F-mg)t(10-0.2110)10Ns,50Ns;3I=Fcos-(mgFsin)t,=10cos30
2、-0.2(11010sin30)10Ns ,57Ns于是分别错选成 B、C、D究其原因,一是由于对冲量的定义理解不正确,二是把某一个力的冲量与合外力的冲量混淆起来了必须注意,计算作用在物体上的某一个力的冲量,不论这个力与物体实际运动的方向成多大的夹角,其大小始终等于 Ft,它的方向始终与 F 的方向相同但物体最终动量变化的大小和方向,并不决定于某一个力的冲量,而是决定于合外力的冲量例 2 一个小球以初速度 v0 水平抛出,从抛出时刻起,经 1s、2s、3s 画出小球的速度矢量图(图 6-2)正确的是 分析 小球抛出后,仅受重力作用,小球的动量变化等于重力的冲量,即方向竖直向下,大小等于 mgt
3、每经过 1s,小球的动量变化都相等,所以,各秒末速度矢量的末端一定位于同一条竖直线上(图 6-3)答 C例 3 某消防队员从一平台上跳下,下落 2m 后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降了 0.5m在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为 A自身所受重力的 2 倍 B自身所受重力的 5 倍C自身所受重力的 8 倍 D自身所受重力的 10 倍分析 下落 2m 双脚刚着地时的速度触地后,速度从 v 降为 v=0 的时间可以认为等于双腿弯屈又使重心下降 h=0.5m 所需的时间在这段时间内,如果把地面对他双脚的力简化为一个恒力,因而重心下降 h=0.5m 的过程可认为是一个匀减速过程,因此所需时间在触地过程中,设地面对双脚的平均作用力为 N,取向上的方向为正方向,由动量定理得答 B说明 (1)把消防队员双脚触地时双腿弯曲的过程简化为匀减速运动,即从实际现象中抽象为一个物理模型,是这道题所考察的很重要的一个能力,应予以领会(2)上面计算中把重心下降过程简化为一个匀减速运动,意味着每一把它代入牛顿第二定律的表达式同样可得但必须注意区分动量定理和牛顿第二定律适用情况的不同(参前面表格)