第四章
【例题精选】
动量、动量、角动量
例41一质量为1kg的物体,置于水平地面上,物体与地面之间的静摩擦系数0=020,滑动摩擦系数=016,现对物体施一水平拉力F=t096SI,则2秒末物体的速度大小v=1.2秒末物体的加速度大小a=2.089ms139ms2例42质量分别为mA和mBmAmB、速度分别为vA和vBvAvB的两质点A和B,受到相同的冲量作用,则AA的动量增量的绝对值比B的小.CA、B的动量增量相等.BA的动量增量的绝对值比B的大.DA、B的速度增量相等.
A
v
v
C
例43质量为m的质点,例以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动.质点越过A点时,轨道作用于质点的冲量的大小为AmvCBD
2mv
2mvC
B
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v例44一人用恒力F推地上的木箱,经历时间t未能推动木箱,此推力的冲v
量等于多少?木箱既然受了力F的冲量,为什么它的动量没有改变?答:推力的冲量为Ft.
C
v
v
动量定理中的冲量为合外力的冲量,此时木箱除受力F外还受地面的静摩擦力等其它外力,木箱未动说明此时木箱的合外力为零,故合外力的冲量也为零,根据动量定理,木箱动量不发生变化.例45如图,用传送带A输送煤粉,料斗口在A上方高h=05m处,煤粉自料斗口自由落在A上.设料斗口连续卸煤的流量为qm=40kgs,A以v=20ms的水平速度匀速向右移动.求装煤的过程中,煤粉对A的作用力的大小和方向.(不计相对传送带静止的煤粉质重)解:煤粉自料斗口下落,接触传送带前具有竖直向下的速度
hA
vv
v02gh
设煤粉与A相互作用的t时间内,落于传送带上的煤粉质量为
mqmt
fxtmv0
将mqmt代入得∴f
v
设A对煤粉的平均作用力为f,由动量定理写分量式:
y
fyt0mv0fxqmv,fyqmv0
fyt
vft
α
fxt
vf与x轴正向夹角为αarctgfxfy574°v
fx2fy2149N
x
由牛顿第三定律煤粉对A的作用力f′f149N,方向与图中f相反.
f例46在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力)A总动量守恒.B总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其它方向动量不守恒.C总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方向分量不守恒.D总动量在任何方向的分量均不守恒.例47质量为M=15kg的物体,用一根长为l=125m的细绳悬挂在天花板上.今有一质量为m=10g的子弹以v0=50r