质量为1kg的物体在倾角30°为的光滑斜面(固定)顶端由静止释放,斜面高5m,求物体从斜面顶端滑到物体的动量变化底端过程中重力的冲量为多少?物体的动量变化为多少?

问题描述:

质量为1kg的物体在倾角30°为的光滑斜面(固定)顶端由静止释放,斜面高5m,求物体从斜面顶端滑到物体的动量变化底端过程中重力的冲量为多少?物体的动量变化为多少?

物体受重力mg和支持力F的作用,设物体到达斜面底端的速度为v.
对物体由动能定理:
mgh=

1
2
mv2        ①
由动量定理:
I=mgsin30°•t=mv  ②
重力的冲量为:
I′=mgt           ③
由①②③得:I′=mgt=
m
2gh
sin30°
=
2×10×5
1
2
=20 N•s,方向竖直向下;
物体的动量变化:△p=mv-0=10kg•m/s,方向沿斜面方向;
答:物体从斜面顶端滑到底端过程中重力的冲量为20N•s,物体的动量变化为10kg•m/s.
答案解析:根据动能定理和动量定理分别列式,联立求解出末速度和运动时间,然后根据冲量的定义求解重力的冲量.
考试点:动量定理;动能定理.
知识点:本题关键根据动量定理和动能定理列式求解,也可以根据牛顿第二定律和运动学公式列式求解,不难.