5
i
7
j
48
ms1
2
r
v0t
12
axt
2
i
12
ayt
2
j
2
2
1
3
4i
1
7
4
j
28
216
13
i
7
j
m
48
23质点在流体中作直线运动,受与速度成正比的阻力kvk为常
数作用,t0时质点的速度为v0,证明1t时刻的速度为v=
kt
v0em;2由0到t的时间内经过的距离为
x
=
mv0k
[1
e
km
t
m
];3停止运动前经过的距离为v0k
;4
1
证明当tmk时速度减至v0的e,式中m为质点的质量.
答1∵分离变量,得
akvdvmdt
dvkdtvm
vdvtkdt
即
vv0
0m
l
v
l
ektm
v0
∴
v
vektm0
2
x
vdt
t0
v0
e
km
t
dt
mv0k
1
ektm
3质点停止运动时速度为零,即t→∞,
故有
x
0
v0
e
km
t
dt
mv0k
m
4当tk时,其速度为
v
vekmmk0
v0e1
v0e
1
即速度减至v0的e
24一质量为m的质点以与地的仰角30°的初速v0从地面抛
f出,若忽略空气阻力,求质点落地时相对抛射时的动量的增量.解依题意作出示意图如题26图
题24图
在忽略空气阻力情况下,抛体落地瞬时的末速度大小与初速度大
小相同,与轨道相切斜向下
而抛物线具有对y轴对称性,故末速度与x轴夹角亦为30o,则动
量的增量为
p
mv
mv0
由矢量图知,动量增量大小为mv0,方向竖直向下.
25作用在质量为10kg的物体上的力为F102tiN,式中t的
单位是s,1求4s后,这物体的动量和速度的变化,以及力给
予物体的冲量.2为了使这力的冲量为200Ns,该力应在这
物体上作用多久,试就一原来静止的物体和一个具有初速度6jms1的物体回答这两个问题.
解1若物体原来静止,则
p1
tFdt
0
40
10
2tidt
56
kg
m
s1i
沿
x
轴正向,
v1I1
p1
mp1
56ms56kgm
1i
s1i
若物体原来具有6ms1初速,则
tF
t
p0mv0pmv00mdtmv00Fdt于是
同理,
t
p2pp00Fdtp1
v2v1I2I1
这说明,只要力函数不变,作用时间相同,则不管物体有无初动
量,也不管初动量有多大,那么物体获得的动量的增量亦即冲
量就一定相同,这就是动量定理.
2同上理,两种情况中的作用时间相同,即
亦即
It102tdt10tt20t210t2000
f解得t10s,t20s舍去
26一颗子弹由枪口射出时速率为v0ms1,当子弹在枪筒内被加速时,它所受的合力为FabtNab为常数,其中t以秒
为单位:1假设子弹运行到枪口处合力刚好为零,试计算子弹
走完枪筒全长所需时间;2求子弹所受的冲量.3求子弹的质
量.
解1由题意r