把质量为10kg的物体放在光滑的水平面上,如图5-1所示,在与水平方向成53°的N的力F作用下从静止开始运动,在2s内力F对物体的冲量为多少?物体获得的动量是多少?

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量/2022-11-12 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

把质量为10kg的物体放在光滑的水平面上,如图5-1所示,在与水平方向成53°的N的力F作用下从静止开始运动,在2s内力F对物体的冲量为多少?物体获得的动量是多少?

◎ 答案

(1)力F的冲量为:
(2)IF = F·t = 10×2=10(N·s)
P2= Fcos53°·t =10×0.8×2(kg·m/s)
P2=16kg·m/s

◎ 解析

【错解分析】错解一:2s内力的冲量为
  
  设物体获得的动量为P2,由动量定理
  
  对冲量的定义理解不全面,对动量定理中的冲量理解不够。
  错解一 主要是对冲量的概念的理解,冲最定义应为“力与力作用时间的乘积”,只要题目中求力F的冲量,就不应再把此力分解。这类解法把冲量定义与功的计算公式W=Fcosa·s混淆了。
  错解二 主要是对动量定理中的冲量没有理解。实际上动量定理的叙述应为“物体的动量改变与物体所受的合外力的冲量相等”而不是“与某一个力的冲量相等”,此时物体除了受外力F的冲量,还有重力及支持力的冲量。所以解错了。
  【正确解答】 首先对物体进行受力分析:与水平方向成53°的拉力F,竖直向下的重力G、竖直向上的支持力N。由冲量定义可知,力F的冲量为:
IF = F·t = 10×2=10(N·s)
  因为在竖直方向上,力F的分量Fsin53°,重力G,支持力N的合力为零,合力的冲量也为零。所以,物体所受的合外力的冲量就等干力F在水平方向上的分量,由动量定理得:
Fcos53°·t = P2-0
  所以P2= Fcos53°·t =10×0.8×2(kg·m/s)
P2=16kg·m/s
  【小结】 对于物理规律、公式的记忆,要在理解的基础上记忆,要注意弄清公式中各物理量的含量及规律反映的物理本质,而不能机械地从形式上进行记忆。另外,对于计算冲量和功的公式、动能定理和动量定理的公式,由于它们从形式上很相似,因此要特别注意弄清它们的区别。  

◎ 知识点

    专家分析,试题“把质量为10kg的物体放在光滑的水平面上,如图5-1所示,在与水平方向成53°的N的力F作用下从静止开始运动,在2s内力F对物体的冲量为多少?物体获得的动量是多少?…”主要考查了你对  【动量】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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