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来自陈鹏宇的问题

  【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?】

  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?

1回答
2020-02-08 09:10
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卞正皑

  (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

  【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。

2020-02-08 09:15:15

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