②求变力的冲量问题及平均力问题.
③求相互作用时间.
④利用动量定理定性分析现象.
一个铁球,从静止状态由10 m高处自由下落,然后陷入泥潭中,从进入泥潭到静止用时0.4 s,该铁球的质量为336 g,求:
(1)从开始下落到进入泥潭前,重力对小球的冲量为多少?
(2)从进入泥潭到静止,泥潭对小球的冲量为多少?
(3)泥潭对小球的平均作用力为多少?(保留两位小数,g取10 m/s2)
【解析】 (1)小球自由下落10 m所用的时间是t1== s= s,重力的冲量IG=mgt1=0.336×10× N·s≈4.75 N·s,方向竖直向下.
(2)设向下为正方向,对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得
mg(t1+t2)-Ft2=0
泥潭的阻力F对小球的冲量
Ft2=mg(t1+t2)=0.336×10×(+0.4) N·s≈6.10 N·s,方向竖直向上.
(3)由Ft2=6.10 N·s得F=15.25 N.
【答案】 (1)4.75 N·s (2)6.10 N·s (3)15.25 N
动量守恒定律应用中的临界问题 解决相互作用物体系统的临界问题时,应处理好以下问题:
1.寻找临界状态
题设情景中看是否有相互作用的两物体相距最近、恰好滑离、避免相碰和物体开始反向运动等临界状态.