IFN=80 N·s,方向垂直于斜面向上
IFf=16 N·s,方向沿斜面向上
I合=44 N·s,方向沿斜面向下
6.
一质量为m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上,并立即沿反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的3/4。求在碰撞过程中斜面对小球的冲量的大小。
解析:
小球在碰撞斜面前做平抛运动。设刚要碰撞斜面时小球速度为v,由题意,v的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为v0,如图所示。由此得v=2v0。0①
碰撞过程中,小球速度由v变为反向的3/4v,碰撞时间极短,可不计重力的冲量,由动量定理,设反弹速度的方向为正方向,则斜面对小球的冲量为I=m(3/4 v)-m·(-v)。0②
由①②得I=7/2mv0。
答案:7/2mv0
题组三 动量定理
7.下列对几种物理现象的解释中,正确的是( )
A.击钉时不用橡皮锤,是因为橡皮锤太轻
B.跳高时,在沙坑里填沙,是为了减小冲量
C.推车时推不动,是因为合外力冲量为零
D.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用,质量小的先停下来
解析:根据Ft=Δp,可知选项A中橡皮锤与钉作用时间长,作用力小;选项B中冲量相同,减小的是冲力而不是冲量;选项C中车不动,其动量变化量为零,则合外力冲量为零;选项D中两物体Δp、F相同,故t应相同。故选项C正确。
答案:C
8.质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为 kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2 s,则小球受到地面的平均作用力大小为 N。(g取10 m/s2)