在t时间内,物体B做自由落体运动,则
t= ②
由①②两式可得弹力的冲量Ft=mv+mu.所以正确的选项为D.
答案:D
类型二:动量守恒计算
例2平静的湖面上浮着一只长L=6 m,质量为550 kg的船,船头上站着一质量为m=50 kg的人,开始时,人和船均处于静止.若船行进时阻力很小,问当人从船头走到船尾时,船将行进多远?
解析: 以人和船组成的系统为研究对象.因船行进时阻力很小,船及人所受重力与水对船的浮力平衡,可以认为人在船上行走时系统动量守恒,开始时人和船都停止,系统总动量为零,当人在船上走动时,无论人的速度如何,系统的总动量都保持为零不变.
取人运动方向为正方向,设人对岸的速度为v,船对岸的速度为V,其方向与v相反,由动量守恒定律有0=mv+(-MV)
解得两速度大小之比为
此结果对于人在船上行走过程的任一瞬时都成立.
取人在船上行走时任一极短时间Δti,在此时间内人和船都可视为匀速运动,此时间内人和船相对地面移动的距离分别为Δsmi=viΔti和ΔsMi=ViΔti,由此有
.
这样人从船头走到船尾时,人和船相对地面移动的总距离分别为
sm=ΣΔsmi,sM=ΣΔsMi.
由此有 .
由图中几何关系可知sm+sM=L.这样,人从船头走到船尾时,船行进的距离为sM=L.
代入数据有 sM=0.5 m.
答案:sM=0.5 m
类型三:冲量