浅谈冲量及动量典型例题_动量冲量例题

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浅谈冲量及动量典型例题

典型例题1——由动量定理判断物体的冲量变化

甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（）．

A、甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量

B、两个物体受到的冲量大小相等

C、乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量

D、无法判断

分析与解：本题中甲、乙两物体受到的冲量是指甲、乙两物体所受合外力的冲量，而在这个过程中甲、乙两物体所受合外力均为摩察力，那么由动量定理可知，物体所受合外力的冲量等于动量的增量，由题中可知，甲、乙两物体初、末状态的动量都相同，所以所受的冲量均相同．

答案：B．

典型例题2——由动量大小判断外力大小

质量为0.1kg的小球，以10m／s的速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上，而后以7m／s的速度被反向弹回，设撞击的时间为0.01s，并取撞击前钢球速度的方向为正方向，则钢球受到的平均作用力为（）．

A．30NB．－30NC．170ND．－170N

分析与解：在撞击过程中小球的动量发生了变化，而这个变化等于小球所受合外力的冲量，这个合外力的大小就等于钢板对钢球作用力的大小．（此时可忽略小球的重力）

Ip

Ftmv2mv

1F0.010.1(7)0.1(10)

F170N

答案：D．

典型例题3——由速度变化判断冲量

质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短离地的速率为v2，在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为（）．

A．向下，m(v1v2)B．向下，m(v1v2)

C．向上，m(v1v2)D．向上，m(v1v2)

分析与解：在小球碰撞到弹起的过程中，小球速度变化的方向是向上的，所以小球受到地面冲量的方向一定是向上的，在忽略小球重力的情况下，地面对小球冲量的大小等于小球动量的变化．

以竖直向上为正方向．

Imv2m(v1)

Im(v2v1)

答案：D．

典型例题4——小球下落到软垫时受到的平均作用力

一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s，则这段时间内软垫对小球的冲量为（g取10m/s，不计空气阻力）解析：根据动量定理，设向上为正．

(Fmg)t(mv0)①

2v02gh②

由①、②得到Ft0.6N·s

题目本身并没有什么难度，但一部分学生在学习中练习此类问题时却屡做屡错．原因是：

（1）对基本概念和基本规律没有引起重视；

（2）对动量定理等号左边I的意义不理解；

（3）对此类问题中重力的取舍不清楚．

题目中所给的0.2s并没有直接用上，但题目中的0.2s告诉我们作用时间t较长，重力作用不能忽略，我们可以进一步剖析此题．

由题目中所给的0.2s时间，可以求出软垫对小球的冲力为：

F0.6

0.23N，而重力为mg1N．相差不了多少．重力不能忽略．

而假设作用的时间为0.002s时，则：

F300N，与重力mg相比，Fmg，重力可以忽略．

点拔：在处理此类问题时，若作用时间极短，大约小于0.01s，计算中可以忽略重力影响，若时间较长，则重力的影响是不能忽略的．

典型例题5——应用动量定理忽略中间过程

质量为m的物体静止在足够大的水平面上，物体与桌面的动摩擦因数为，有一水平恒力作用于物体上，并使之加速前进，经t1秒后去掉此恒力，求物体运动的总时间t．

解析：

解法

一、见图．物体的运动可分为两个阶段，第一阶段受两个力F、f的作用，时间t1，物体由A运动到B速度达到v1；第二阶段物体只受f的作用，时间为t2，由B运动到C，速度由v1变为０．

设向右为正，据动量定理：

第一阶段：(Ff)t1mv1mv0mv1①

第二阶段：ft10mv1mv1②

两式相加：Ft1f(t1t2)0

fmg，代入上式，可求出：

t2(Fmg)t1mg ∴t总t1t2Ft1mg

解法二：如果用IF1t1F2t2FntnP，把两个阶段当成一个过程来看：

作用t1时间，mg则作用了t总时间，动量变化P0

Ft1mgt

Ft1总0 t总mg

点拨：物体动量的变化等于各个力在各段时间上积累总的效果，即： F1t1F2t2FntnP

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