2018版物理选修3-5鲁科版:1-1 动量定理
2018版物理选修3-5鲁科版:1-1 动量定理第3页

1.冲量的理解

(1)冲量是过程量,它描述的是力作用在物体上的时间累积效应,求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量.

(2)冲量是矢量,当力是恒力时,冲量的方向与力的方向相同;当力是变力时,冲量的方向与动量变化量方向一致.

2.冲量的计算

(1)求某个恒力的冲量:等于该力和力的作用时间的乘积.

(2)求合冲量的两种方法:

可分别求每一个力的冲量,再求各冲量的矢量和;另外,如果各个力的作用时间相同,也可以先求合力,再用公式I合=F合Δt求解.

图1

(3)求变力的冲量:

①若力与时间成线性关系,则可用平均力求变力的冲量,平均力=.

②若给出了力随时间变化的图象如图1所示,可用面积法求变力的冲量,即F­t图线与时间轴围成图形的面积在数值上等于力在该段时间内的冲量.

③利用动量定理求解.

【例3】 如图2所示,在倾角α=37°的斜面上,有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,求物体下滑2 s的时间内,物体所受各力的冲量.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

图2

答案 见解析

解析 重力的冲量:IG=Gt=mgt=5×10×2 N·s=100 N·s,方向竖直向下.

支持力的冲量:IN=Nt=mgcos α·t=5×10×0.8×2 N·s=80 N·s,方向垂直斜面向上.

摩擦力的冲量:If=ft=μmgcos α·t=0.2×5×10×0.8×2 N·s=16 N·s,方向沿斜面向上.

借题发挥 求各力的冲量或者合力的冲量,首先判断各力是否是恒力,若是恒力,可直接用力与作用时间的乘积、求解,若是变力,要根据力的特点求解,或者利用动量定理求解.

三、对动量定理的理解和应用

1.动量定理的理解