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例题:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力作用,物体移动了2m的距离,求物体受到的冲量大小和合外力的大小。
解答:
1. 根据运动学公式,物体移动的距离为2m,那么物体的速度就为2m/s。
2. 物体受到的合外力大小就等于物体的加速度,而物体的加速度可以通过牛顿第二定律求得:F=ma,其中F为20N,m为5kg,求得a=4m/s²。
3. 物体受到的冲量大小等于合外力乘以时间,而时间可以通过速度和位移的关系求得:t=v/a,带入数值v=2m/s,a=4m/s²,求得t=0.5s。
4. 冲量大小就等于物体动量的变化,而物体的动量P=mv,带入数值m=5kg,v=2m/s² × 0.5s=1kg·m/s,所以物体的动量变化为1kg·m/s。
5. 因此,物体受到的冲量大小为1kg·m/s。合外力的大小为20N。