冲量
出处:按学科分类—文体、科学、教育 商务印书馆国际有限公司《高中数理化公式定理大全》第216页(1337字)
1.定义:作用在物体上的力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量.
2.公式:I=Ft,I表示冲量.
3.单位:在国际单位制中,力F的单位是N,时间t的单位是s,所以冲量的单位是N·s.
注意 ①如果力的方向是恒定的,则冲量的方向与力的方向相同,如果力的方向是变化的,则冲量的方向与相应的时间内物体动量变化量的方向相同.
②冲量的运算服从平行四边形定则,如果物体所受的每一个外力的冲量都在同一条直线上,那么选定正方向后,每个力冲量的方向可以用正负号表示,此时冲量的运算就可简化为代数运算.
③冲量描述的是力F对作用时间t的累积效果,力越大,作用时间越长,冲量就越大.
④冲量是一个过程量,讲冲量必须明确研究对象和作用过程,即必须明确是哪个力在哪段时间内对哪个物体的冲量.
⑤计算冲量时,一定要明确是计算分力的冲量还是合力的冲量.如果是计算分力的冲量还必须明确是哪个分力的冲量.
⑥在F—t图象下的面积,就是力的冲量,如下图所示,若求变力的冲量,仍可用“面积法”表示,如下图所示.
例 如下图所示,质量相同的A、B两物体,从高度相同的两光滑斜面的顶端无初速下滑到各斜面底端过程中( ).
A.重力的冲量相同
B.弹力的冲量相同
C.合力的冲量相同
D.以上说法均不对
分析 由于α<β,A、B所受合外力的方向都沿各自的斜面向下,合力的冲量的方向不同,C肯定错误.同理,斜面支持力N的方向垂直于各自的斜面,方向不同,故弹力的冲量方向不同,B肯定错误.最后集中讨论A,因为重力方向及大小均相同,则A、B到底端的时间是否相同,就决定了A、D两答案的正确与否.
如上图所示,由于物体只在斜面上加速下滑,加速度a及合外力沿斜面向下.将重力mg正交分解成G1与G2,N的大小等于G2.合力为G1=mgsinθ=ma,a=gsinθ.又设斜面长为s.下滑时间为t,则有.
由于α≠β,故tA≠tB,则A错误,故D正确.
答 D.