重力mg在拉力F的反方向上产生的力是mg·sinθ
所以物体在力F方向上受到的力等于
(F- mg·sinθ ),用(F- mg·sinθ )与时间t相乘,就得到物体在力F方向上的冲量变化 ,等于(F- mg·sinθ )·t
总结:物体在力F方向上的冲量变化 ,等于m·v·cosθ 或(F- mg·sinθ )·t ,两个答案都正确。
接着分析“重力mg冲量的大小”
首先原题的提问还是有问题,重力是重力,冲量是冲量,不能说重力的冲量,应该说“物体在重力方向上的冲量”
我的解析:
由于物体的末速度v的方向与重力的方向垂直,所以末速度在重力方向上的速度分量是0。
初速度是0,在重力方向上的初速度分量当然是0。
所以物体在重力方向上没有速度变化,当然没有动量变化。
所以物体在重力方向上的动量变化是 0 。
百度百科上物理第2题:
如图所示,质量为2kg的物体,沿倾角为30度
,高为h=5米的光滑斜面,由静止从顶端下滑到底端的过程中(g=10m/s^2),求
(1)重力的冲量
(2)支持力的冲量
(3)合外力的冲量
原作者解析:此题物体下滑过程中各力均为恒力,所以只要求出力作用时间便可用I=Ft求解。
由牛顿第二定律F=ma 得,下滑的加速度
a= g·sinθ = 5 m/s^2
由s= (1/2)·a· t^2,得下滑时间
t^2=(2s)/a = 2×10÷5 秒^2= 4 秒^2
t= 2秒
重力的冲量I=mgt=2×10×2Ns=40Ns
支持力的冲量I=Ft=mgcos30º·t= 20√3Ns
合外力的冲量I=F(合)t=mgsin30º·t=20Ns
我的解析:
原题计算的物体在重力方向上是冲量变化,计算严重错误。
原题计算的物体在支持力方向上是冲量变化,计算严重错误。
原题计算的物体在合外力方向上是冲量变化,计算正确。
首先来计算物体在重力方向上的冲量变化。
由牛顿第二定律F=ma 得,下滑的加速度
a=g·sinθ= 5m/s^2
由s=(1/2()·a·t^2,得下滑时间
t^2= 2s/a = 2×10÷5 秒^2= 4 秒^2
t=2秒
下滑时间等于2秒,这是对的。然后末速度Vt=at = 5 m/s^2 × 2 s = 10 m/s
末速度在重力方向上的速度分量是 10 m/s × sin30º=10 m/s ×( 1/2)= 5m/s
初速度为0m/s
所以物体在重力方向上的冲量变化是 m(Vt-Vo)=2kg ×(5m/s-0m/s)= 10 Ns
也可以用力与时间的乘积来计算。
如图