三种方法算冲量编者按:在初学冲量和动量时,许多读者来信反映在理解和计算冲量的时候比较困难
应广大读者需求,本期特别为大家准备了这篇文章,希望同学们可以认真、反复的阅读,从而对“冲量”达到轻车熟路的程度
力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量
用公式可表示为 I=Ft
冲量是矢量,冲量的运算遵循平行四边形定则
冲量的定义式是 I=Ft,可该公式并不能计算所有情况的冲量,只能用于计算恒力的冲量
下文所要阐述的是高中阶段常见的计算冲量的方法
一、用 I=Ft 计算恒力冲量恒力的冲量分为单个恒力冲量和几个恒力的合冲量
单个恒力的冲量单个恒力的冲量直接用该力乘以该力作用的时间,即 I=Ft
冲量的方向与力的方向一致
(1)曲线运动中单个恒力的冲量例 1
一个质量为 m 的物体,从离地面高为 h 的位置以初速度 v0水平抛出,求物体从开始抛出到落至地面这段时间内重力的冲量
解析:因为重力为恒力,其大小为 mg,方向竖直向下,所以重力的冲量可直接用 I=Ft 解
设物体运动的时间为 t,因在竖直方向上,平抛运动是自由落体运动,所以 h= 122gt ,t=2hg
用心 爱心 专心重力在这段时间内的冲量大小为:I=Ft=mgh= mgh2冲量的方向与重力的方向一致,即竖直向下
点评:(1)谈到冲量,一定要明确是哪个力、在哪段时间内的冲量
如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同
(2)不论是直线运动还是曲线运动,只要是恒力的冲量,都可以直接用 I=Ft 计算
(2)直线运动中单个恒力的冲量例 2
如图 1 所示,质量为 m 的小滑块沿倾角为 的斜面向上滑动,经过时间 t1,速度为零后又下滑,经过时间 t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为 Ff,在整个运动过程中,重力对滑块的总冲量为( )图 1A
mg tt()sin12B