初速度Vo在合力F方向上的速度分量是负值 , 等于 -3 m/s 。
I(冲量)=Ft=m(Vt′-Vo′ )
=1kg [2m/s-(-3m/s)]
=5 kgm/s
说明:当初速度方向与合外力方向之间的夹角大于90度时 , 初速度在合外力方向上的速度分量即为负值 。
百度百科上关于动量定理的介绍中有两道例题 , 我发现他们的计算出现了严重错误 , 特地在此指出来 。
原题及解析如下 。
原题第一题:
如图

质量为m的物体放在水平地面上 , 在与水平面成角的拉力F作用下由静止开始运动 , 经时间t , 速度达到v , 在这段时间内拉力F与重力mg冲量大小分别是 ( )参考答案:D
A. Ft 、 0
B. Ftcos 、 0
C. mv 、 0
D. Ft 、 mgt
我的解析:
以上四个答案没有一个是正确的 。
首先解答这段时间内拉力F的冲量大小 。
原题的提问就有问题 , 拉力F有冲量吗?力是力 , 冲量是冲量 , 是不能说“力的冲量”的 。应该说“物体在力F方向上的冲量” 。
先求物体的末速度在拉力F上的速度分量 , 等于vcos

物体的初速度是0 , 在拉力F上的速度分量当然也是0
所以拉力F的冲量大小等于m(vcos-0)
等于 mvcos
也可以用力与时间的乘积表示 。
时间是t , 这已经确定 , 但物体在拉力F方向上实际受到的力却不是F 。因为重力mg会在拉力F的反方向产生一个阻碍的力量 。示意图如下:

重力mg在拉力F的反方向上产生的力是mgsin
【关于动量定理的修正 动量和动量定理】所以物体在力F方向上受到的力等于
(F- mgsin ) , 用(F- mgsin )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- mgsin )t
总结:物体在力F方向上的冲量变化 , 等于mvcos 或(F- mgsin )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= gsin = 5 m/s^2
由s= (1/2)a t^2 , 得下滑时间
t^2=(2s)/a = 2105 秒^2= 4 秒^2
t= 2秒
重力的冲量I=mgt=2102Ns=40Ns
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