方向为正方向,则斜面对小球的冲量为I=m-m·(-v)
解得I=mv0.
答案:mv0
4.一宇宙飞船以v=1.0×104 m/s的速度进入密度为ρ=2.0×10-7 kg/m3的微陨石流中,如果飞船在垂直于运动方向上的最大截面积S=5 m2,且认为微陨石与飞船碰撞后都附着在飞船上.为使飞船的速度保持不变,飞船的牵引力应增加多大?
解析:设t时间内附着在飞船上的微陨石总质量为Δm,则Δm=ρSvt ①
这些微陨石由静止至随飞船一起运动,其动量增加是受飞船对其作用的结果,由动量定理有Ft=Δp=Δmv②
则微陨石对飞船的冲量大小也为Ft,为使飞船速度保持不变,飞船应增加的牵引力为ΔF=F③
综合①②③并代入数值得ΔF=100 N,即飞船的牵引力应增加100 N.
答案:100 N
5.如图所示,质量mA为4.0 kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数 μ为0.24,木板右端放着质量mB为1.0 kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态,木板突然受到水平向右的12 N·s的瞬时冲量I作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能EkA为8.0 J.小物块的动能EkB为0.50 J,重力加速度取10 m/s2,求:
(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0的大小;
(2)木板的长度L.
解析:(1)设水平向右为正方向,有I=mAv0
代入数据解得v0=3.0 m/s.
(2)设A对B、B对A、C对A的滑动摩擦力的大小分别为FAB、FBA和FCA,B在A上滑行的时间为t,B离开A时A和B的速度分别为vA和vB,有
-(FBA+FCA)t=mAvA-mAv0
FABt=mBvB
其中FAB=FBA