Question

【题目】动量定理是物理学中有着非常重要的地位，是人们解决相关问题的一重要工具。

(1)简述动量定理并根据牛顿运动定律推导出动量定理。

(2)一质量为1kg的小球以初速度10m/s从距地面5米高处水平抛出，不计空气阻力。则：小球在空中运动过程中，小球的动量变化量大小及方向？（g=10m/s2）

(3)一质量为 1kg 的小球绕半径 r＝1m 做速率为 1m/s 的匀速圆周运动，经过一圈回到出发点，则该过程向心力的冲量？

Answer 1

【答案】(1)见解析；(2)，方向竖直向下；(3)0

【解析】

(1)动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，即

推导：根据牛顿第二定律有

F=ma

根据匀变速直线运动规律有

联立两式得

(2)小球竖直方向做自由落体运动，根据得

小球在空中运动过程中只受重力作用，根据动量定理得

解得动量的变化量

方向与重力冲量方向相同，竖直向下。

(3)物体做匀速圆周运动，运动一圈回到出发点的过程中速度的变化量为零，动量的变化量为零，由动量定理得合外力的冲量

I=mv-mv=0

则向心力的冲量为0。