突破 29 对动量定理的理解和简单应用1.动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.这种情况下,动量定理中的力 F 应理解为变力在作用时间内的平均值.2.动量定理的表达式 F·Δt=Δp 是矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中的 F 是物体或系统所受的合力.3.应用动量定理解释的两类物理现象(1)应用 I=Δp 求变力的冲量.如果物体受到大小或方向改变的力的作用,则不能直接用 I=Ft 求变力的冲量,可以求出该力作用下物体动量的变化量 Δp,等效代换为力的冲量 I.(2)应用 Δp=FΔt 求动量的变化量.例如,在曲线运动中,速度方向时刻在变化,求动量变化(Δp=p2-p1)需要应用矢量运算方法,计算比较复杂,如果作用力是恒力,可以求恒力的冲量,等效代换动量的变化量.4.应用动量定理解题的一般步骤(1)明确研究对象和研究过程:研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段.(2)进行受力分析:只分析研究对象的受力,不必分析内力.(3)规定正方向.(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和),根据动量定理列方程求解.【典例 1】如图所示,足够长的固定光滑斜面倾角为 θ,质量为 m 的物体以速度 v 从斜面底端冲上斜面,达到最高点后又滑回原处,所用时间为 t.对于这一过程,下列判断正确的是( )A.斜面对物体的弹力的冲量为零B.物体受到的重力的冲量大小为 mgt C.物体受到的合力的冲量大小为零D.物体动量的变化量大小为 mgsin θ·t【答案】BD【解析】.由冲量的求解公式可知,斜面对物体的弹力的冲量为 mgcos θ·t,选项 A 错误;物体受到的重力的冲量大小为 mgt,选项 B 正确;物体回到斜面底端的速度仍为 v,方向与初速度方向相反,故根据动量定理可知,物体受到的合力的冲量大小为 2mv,选项 C 错误;因整个过程中物体所受的合力为 mgsin θ,则根据动量定理可知,物体动量的变化量大小为 mgsin θ·t,选项 D 正确.【典例 2】如图所示,一高空作业的工人重为 600 N,系一条长为 L=5 m 的安全带,若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间 t=1 s,求安全带受的冲力?(g 取 10 m/s2)【答案】 1 200 N,方向竖直向下 【解析】 法一:程序法设工人刚要拉紧安全带时的速度为 v,v2=2gL,得 v=经缓冲时间 t=1 s 后速度变为 0,取向下为正方向,工人受两个力作用,即拉力 F...