冲量和动量变化量的计算 [例1]如图所示.倾角为α的光滑斜面.长为s.一个质量为m的物体自A点从静止滑下.在由A到B的过程中.斜面对物体的冲量大小是 .重力冲量的大小是 .物体受到的冲量大小是 . 解析:该题应用冲量的定义来求解.物体沿光滑料面下滑.加速度a=gsinα.滑到底端所用时间.由s=½at2.可知t== 由冲量的定义式IN=Nt=mgcosα, IG=mgt=mg I合=F合t=mgsinα 点评:对力的冲量计算.学生比较习惯按做功的方法求.如IF易算为Fcosθt.而实际为Ft.对支持力.重力的冲量通常因为与位移垂直而认为是零.冲量和功不同.恒力在一段时间内可能不作功.但一定有冲量.对动量变化量.分不清应该用那个力的冲量来计算.实际只要求出合外力的冲量就可以了. [例2]一单摆摆球质量m=0.2kg.摆长l=0.5m.今将摆球拉高与竖直方向成50角处由静止释放.求摆球运动至平衡位置过程中重力的冲量和合力的冲量.(g=10 m/s2) 解析:摆球重力为恒力.且时间t为单摆周期的1/4.即t=T/4=.所以 IG=mg=0.2×10×≈0.69 N·s 摆球所受合力为变力.不能直接用公式I=Ft计算.只能应用动量定理求之: F合t=Δmv=m≈0.039 N·s 答案:0.69 N·S,0.039 N·S 说明:(1)注意区别所求的是某一力的冲量还是合外力的冲量. (2)恒力的冲量一般直接由I=Ft求.变力的冲量一般由I=ΔP求. [例3]以初速度v水平抛出一质量为m的石块.不计空气阻力.则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是( ) A.在两个相等的时间间隔内.石块受到的冲量相同 B.在两个相等的时间间隔内.石块动量的增量相同 C.在两个下落高度相同的过程中.石块动量的增量相同 D.在两个下落高度相同的过程中.石块动能的增量相同 解析:不计空气阻力.石块只受重力的冲量.无论路程怎样.两个过程的时间相同.重力的冲量就相同.A正确.据动量定理.物体动量的增量等于它受到的冲量.由于在两个相等的时间间隔内.石块受到重力的冲量相同.所以动量的增量必然相同.B正确.由于石块下落时在竖直分方向上是作加速运动.两个下落高度相同的过程所用时间不同.所受重力的冲量就不同.因而动量的增量不同.C错.据动能定理.外力对物体所做的功等于物体动能的增量.石块只受重力作用.在重力的方向上位移相同.重力功就相同.因此动能增量就相同.D正确.答案:ABD. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

光滑曲面轨道末端切线水平,一长度合适的木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间,构成倾角为的斜面,如图所示。一可视作质点的质量为m=1kg的小球,从距离轨道末端点竖直高度为h=0.2m处由静止开始滑下。(不计空气阻力,g取10m/s2

(1)求小球从轨道末端点冲出瞬间的速度v0的大小;

(2)若改变木板长度,并使木板两端始终与平台和水平面相接,试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角变化的关系式,并在图中作出图象。

  

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光滑曲面轨道末端切线水平,一长度合适的木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间,构成倾角为θ=37°的斜面,如图1所示.一可视作质点的质量为m=1kg的小球,从距离轨道末端点竖直高度为h=0.2m处由静止开始滑下.(不计空气阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求小球从轨道末端点冲出瞬间的速度v0的大小;
(2)若改变木板长度,并使木板两端始终与平台和水平面相接,试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ变化的关系式,并在图2中作出Ek-tan2θ图象.

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(16分)如图所示,让一可视为质点的小球从光滑曲面轨道上的A点无初速滑下,运动到轨道最低点B后,进入半径为R的光滑竖直圆轨道,并恰好通过轨道最高点C,离开圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到D点后抛出,最终撞击到搁在轨道末端点和水平地面之间的木板上,已知轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m,木板与水平面间的夹角为θ=37°,小球质量为m=0.1kg,A点距离轨道末端竖直高度为h=0.2m,不计空气阻力。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

⑴求圆轨道半径R的大小;

⑵求小球从轨道末端点冲出后,第一次撞击木板时的位置距离木板上端的竖直高度有多大;

⑶若改变木板的长度,并使木板两端始终与平台和水平面相接,试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ变化的关系式,并在图中作出Ek-(tanθ)2图象。

 

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(16分)如图所示,让一可视为质点的小球从光滑曲面轨道上的A点无初速滑下,运动到轨道最低点B后,进入半径为R的光滑竖直圆轨道,并恰好通过轨道最高点C,离开圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到D点后抛出,最终撞击到搁在轨道末端点和水平地面之间的木板上,已知轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m,木板与水平面间的夹角为θ=37°,小球质量为m=0.1kg,A点距离轨道末端竖直高度为h=0.2m,不计空气阻力。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

⑴求圆轨道半径R的大小;
⑵求小球从轨道末端点冲出后,第一次撞击木板时的位置距离木板上端的竖直高度有多大;
⑶若改变木板的长度,并使木板两端始终与平台和水平面相接,试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ变化的关系式,并在图中作出Ek-(tanθ)2图象。

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(16分)如图所示,让一可视为质点的小球从光滑曲面轨道上的A点无初速滑下,运动到轨道最低点B后,进入半径为R的光滑竖直圆轨道,并恰好通过轨道最高点C,离开圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到D点后抛出,最终撞击到搁在轨道末端点和水平地面之间的木板上,已知轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m,木板与水平面间的夹角为θ=37°,小球质量为m=0.1kg,A点距离轨道末端竖直高度为h=0.2m,不计空气阻力。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

⑴求圆轨道半径R的大小;
⑵求小球从轨道末端点冲出后,第一次撞击木板时的位置距离木板上端的竖直高度有多大;
⑶若改变木板的长度,并使木板两端始终与平台和水平面相接,试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ变化的关系式,并在图中作出Ek-(tanθ)2图象。

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