Question

一个原来静止的、质量m=2.0kg的物体受到两个力的作用，这两个力随时间变化的规律如图所示。求该物体在这10s的运动过程中的动量最大值。

Answer 1

25kg·m/s

从图线上看，两个力都随时间均匀变化，其合力随时间变化的关系如图中的粗实线所示。当t=5s时，F_合=0，t<5s时，F_合为正，t>5s时，F_合为负，由此可以判定，0～5s时间内物体做加速运动，加速度逐渐变小而速度逐渐变大，5s～10s时间内它做减速运动，加速度逐渐变大，速度则逐渐减为0。因此在t=5s时物体的速度最大，即动量最大。0～5s时间内合外力的冲量可以由这段图线与横轴所夹的直角三角形的面积求出，即I=（10×5）N·s/2=25N·s，根据动量定理，可知物体的最大动量为25kg·m/s。