5.(2018河北保定学情检测)一个质量m=4 kg 的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图甲所示,重力加速度g=10 m/s2,在前83 s内滑动摩擦力的冲量大小为If、水平力F的冲量大小为IF,则( )。
甲
A.If大于IF B.If小于IF
C.If等于IF D.以上选项均错
解析 物体运动受到的滑动摩擦力Ff=μmg=4 N,当F=12 N时物体所受合力F1=F-Ff=8 N,加速度a1=F_1/m=2 m/s2,物体在开始1 s的末速度v1=2 m/s;当F=-4 N时物体所受合力F2=F-Ff=-8 N,加速度a2= F_2/m=-2 m/s2,2 s 末速度减小为0,第3 s静止,作出物体速度v随时间t的变化规律图线如图乙所示,在83 s时的速度v2=0,对物体应用动量定理有IF-If=0。
乙
答案 C
二、多项选择题
6.(2018辽宁盘锦四校联考)如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止开始自由下滑,不计空气阻力,在它们到达斜面底端的过程中( )。
A.重力的冲量相同 B.斜面弹力的冲量不同
C.斜面弹力的冲量均为零 D.合力的冲量不同
解析 设斜面高度为h,倾角为θ,物体质量为m,可求得物体滑至斜面底端的速度大小v=√2gh,所用时间t=1/sinθ· √(2h/g)。由冲量定义可求得重力的冲量大小IG=mgt=(m√2gh)/sinθ,方向竖直向下,故A项错误;斜面弹力的冲量大小IN=mg(cos θ)·t=(m√2gh)/tanθ,方向垂直斜面向上,B项正确,C项错误;合力的大小为mgsin θ,I合=mg(sin θ)·t=m√2gh,方向沿斜面向下(与合力方向相同),即合力冲量的大小相同,方向不同,D项正确。
答案 BD