当前位置首页 > 教育资讯

冲量是矢量,冲量的运算遵循平行四边形定则

更新时间:2023-08-09 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

力与力持续时间的乘积称为力的冲量。 公式可表示为I=Ft。 冲量是一个矢量,冲量的运算遵循平行四边形规则。Koz物理好资源网(原物理ok网)

冲量的定义公式为I=Ft,但该公式不能估计所有情况下的冲量摩擦力怎么求公式,只能用于估计恒力的冲量。 以下是中学常见的估计冲动的技巧。Koz物理好资源网(原物理ok网)

1. 用 I=Ft 估计恒力冲量Koz物理好资源网(原物理ok网)

恒力冲量分为恒力单一冲量和多个​​恒力组合冲量。Koz物理好资源网(原物理ok网)

说到冲力,必须要清楚这个力的大小,以及冲力是在哪一个时间段内的。 如果力的方向在作用期间保持不变,则冲量的方向与力的方向相同。Koz物理好资源网(原物理ok网)

无论是直线运动还是曲线运动,只要是恒力的冲量,都可以直接用I=Ft来估计。Koz物理好资源网(原物理ok网)

在估计某个恒定力的冲量时,不必考虑所作用的物体是否在运动,斥力是什么力,斥力是否起作用或是否有其他力。Koz物理好资源网(原物理ok网)

1.单一恒力的冲量Koz物理好资源网(原物理ok网)

单个恒定力的冲量直接除以力除以力作用的时间,即I=Ft。 冲量的方向与力的方向相同。Koz物理好资源网(原物理ok网)

(1) 曲线运动中单一恒力的冲量Koz物理好资源网(原物理ok网)

示例 1. 将质量为 m 的物体以初速度 v0 从距地面高度 h 的位置水平抛出。 求物体从被抛出到落到地面这段时间的重力冲量。Koz物理好资源网(原物理ok网)

分析:由于重力是恒力,其大小为mg,方向垂直向上,因此重力的冲量可以直接用I=Ft求解。 设物体的运动时间为t,因为在垂直方向上,平抛运动就是自由落体运动,所以h=Koz物理好资源网(原物理ok网)

, t =Koz物理好资源网(原物理ok网)

Koz物理好资源网(原物理ok网)

在此期间重力动量的大小为:Koz物理好资源网(原物理ok网)

我=ft=mgh=Koz物理好资源网(原物理ok网)

冲量的方向与重力方向相同,即垂直向上。Koz物理好资源网(原物理ok网)

(2) 直线运动中单个恒力的冲量Koz物理好资源网(原物理ok网)

例2.如图1所示,质量为m的小滑块的夹角为Koz物理好资源网(原物理ok网)

斜面向下滑动,经过时间t1后,速度为零然后下降,经过时间t2回到斜面底部,滑块在运动过程中遇到的摩擦力仍然是Ff,在整个运动过程中,重力滑块的总冲量为()Koz物理好资源网(原物理ok网)

图1Koz物理好资源网(原物理ok网)

A。Koz物理好资源网(原物理ok网)

b.Koz物理好资源网(原物理ok网)

C。Koz物理好资源网(原物理ok网)

D.0Koz物理好资源网(原物理ok网)

摩擦力力公式_摩擦力怎么求公式_力和摩擦系数的公式Koz物理好资源网(原物理ok网)

分析:重力是一个恒定的力,重力的冲量等于重力与重力作用时间的乘积,即整个运动过程中重力的冲量Koz物理好资源网(原物理ok网)

。 选项C是正确的。Koz物理好资源网(原物理ok网)

2.几个恒定力的冲量Koz物理好资源网(原物理ok网)

物体同时受到多个恒定力,物体所受到的合力冲量可由下式计算:Koz物理好资源网(原物理ok网)

(1) 先求几个力的合力Fhe,然后求合力的冲量,即Ihe=Fhet。Koz物理好资源网(原物理ok网)

(2)首先计算每个力的冲量Ii=Fiti,然后计算每个力冲量的矢量和Koz物理好资源网(原物理ok网)

如果几个力作用在物体上的作用时间是同一段时间,可以选择以上两种方法之一求冲量之和; 方式询问。Koz物理好资源网(原物理ok网)

冲量的计算应根据平行四边形法则。 如果外力作用在物体上的冲量是一条直线,选择正方向后,冲量的方向可以用正负号来表示,冲量的计算可以简化为代数运算。Koz物理好资源网(原物理ok网)

例3.对于在水平面上静止的物体,用水平恒力F推动它ts,物体仍处于静止状态,所以在这个ts内,恒力F作用在物体上的冲量和冲量物体所受的合力分别为 ( )Koz物理好资源网(原物理ok网)

A.0,0Koz物理好资源网(原物理ok网)

B.英尺,0Koz物理好资源网(原物理ok网)

C.英尺,英尺Koz物理好资源网(原物理ok网)

D.0,英尺。Koz物理好资源网(原物理ok网)

分析:恒力冲量IF F=Ft。Koz物理好资源网(原物理ok网)

由于物体是静止的,所以物体所受的合力必定为零,即Fhe=0,所以合力的冲量Ihe=Fhet=0。 选项B正确。Koz物理好资源网(原物理ok网)

2.利用动量定律求变力冲量Koz物理好资源网(原物理ok网)

1. 找到单个可变力冲量Koz物理好资源网(原物理ok网)

例4 质量为m=100g的小球从h=0.8m的高度自由落体,落在厚垫子上。 如果从球接触软垫到球下沉到最高点需要t=0.2s,那么在这段时间内,软垫对球的冲量是多少? (g=10m/s2)Koz物理好资源网(原物理ok网)

分析:设小球h=0.8m的自由落体时间为t1,则Koz物理好资源网(原物理ok网)

必须Koz物理好资源网(原物理ok网)

。 设IN为缓冲垫对球的冲量,垂直向上方向为正方向,则动量定律适用于球的整个运动过程:Koz物理好资源网(原物理ok网)

,必须Koz物理好资源网(原物理ok网)

负号表示垫子对球的冲力方向与重力方向相反。Koz物理好资源网(原物理ok网)

评论:动量定律是一个矢量公式。 对于一维情况,应先选择正方向,将向量运算简化为算术方法后再进行运算。 动量定律可以分为过程系列,也可以列出整个过程。Koz物理好资源网(原物理ok网)

2. 求变换力的冲量Koz物理好资源网(原物理ok网)

例5 如图2所示,质量为1kg的滑块在垂直平面内固定的直径为R的光滑轨道上运动。 如果滑块在与圆心相同高度的C点处从静止状态释放,则到达最高点B时刻的速度为5m/s,求滑块从该点移动时总外力的冲量C 至 B 点。Koz物理好资源网(原物理ok网)

力和摩擦系数的公式_摩擦力怎么求公式_摩擦力力公式Koz物理好资源网(原物理ok网)

图2Koz物理好资源网(原物理ok网)

分析:滑块从C点滑动到B点时摩擦力怎么求公式,受到重力和支撑力FN的影响。 支撑力是变力,因此滑块所受到的合力是变力,不能直接用合力与时间的乘积来计算。Koz物理好资源网(原物理ok网)

由于滑块从C点滑动到B点过程中动量变化为Koz物理好资源网(原物理ok网)

,且方向为水平向右。Koz物理好资源网(原物理ok网)

根据动量定律可知,滑块从C点滑动到B点时合力的冲量=Koz物理好资源网(原物理ok网)

,且方向为水平向右。Koz物理好资源网(原物理ok网)

例6 质量为m的物体沿着直径为R的轨道以速度v做匀速圆周运动,求半个周期内该物体所受合外力的冲量。Koz物理好资源网(原物理ok网)

分析:(1)对于做匀速圆周运动的物体,合外力必然指向圆心,合外力为物体做圆周运动提供了向心力。 (2)本题的合外力(向心力)Koz物理好资源网(原物理ok网)

虽然可以求得,但是物体移动半圈所花费的时间也可以从v和R中求得Koz物理好资源网(原物理ok网)

,但由于F的方向不断变化,向心力F的冲量无法通过冲量I=Ft的定义来计算。 但根据动量定律,物体的动量增量可以等价地代替向心力的冲量。Koz物理好资源网(原物理ok网)

分析:如图3所示,研究物体从A移动到B的过程,假设vB的方向为正方向。 根据动量定律,合力的冲量大小为:Koz物理好资源网(原物理ok网)

图3Koz物理好资源网(原物理ok网)

合力冲量的方向和Koz物理好资源网(原物理ok网)

朝同一方向。Koz物理好资源网(原物理ok网)

3.用图像“面积”法求变力冲量Koz物理好资源网(原物理ok网)

在Ft图像上,图像与坐标轴围成的区域的大小就等于该时间段内力对物体的冲量。Koz物理好资源网(原物理ok网)

例7.作用在物体上的力与时间的关系如图4所示。求6秒内力的冲量。Koz物理好资源网(原物理ok网)

图4Koz物理好资源网(原物理ok网)

分析:在6s内,作用在物体上的力的冲量等于图形线与时间轴所围成的面积(图4中带斜线的三角形的面积),即Koz物理好资源网(原物理ok网)

对于变力的冲量,如果力随时间线性变化,则平均力也可以代入 I=Koz物理好资源网(原物理ok网)

t 估计。如果您估计本题前 4 秒的冲量,您可以使用Koz物理好资源网(原物理ok网)

发表评论

统计代码放这里