题目内容
(2009?上海模拟)如图所示,在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m=0.1kg的物体,它受到平行斜面方向的力F的作用.力F可按下图中(A)、(B)、(C)、(D)所示的四种方式随时间变化(力沿斜面向上为正),忽略摩擦阻力.已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2、v3、v4 分别表示上述四种受力情况下物体在3s末的速率,则这四个速率中最大的是图(g取10m/s2)( )
分析:根据冲量的定义得到:F-t图象的“面积”大小等于冲量,根据动量定理分别求出四个速率.
解答:解:根据动量定理分别研究四种情况下物体的速率:
A、mgsin30°t1+Ft2=mv1,t1=3s,t2=1s,代入解得,v1=20m/s.
B、F的冲量和为零,则mgsin30°t1=mv2,t1=3s,解得v2=15m/s.
C、mgsin30°t1+Ft2=mv1,t1=3s,t2=2s,代入解得,v3=25m/s.
D、F的冲量和为零,mgsin30°t1=mv4,t1=3s,解得v4=15m/s.
故选C
A、mgsin30°t1+Ft2=mv1,t1=3s,t2=1s,代入解得,v1=20m/s.
B、F的冲量和为零,则mgsin30°t1=mv2,t1=3s,解得v2=15m/s.
C、mgsin30°t1+Ft2=mv1,t1=3s,t2=2s,代入解得,v3=25m/s.
D、F的冲量和为零,mgsin30°t1=mv4,t1=3s,解得v4=15m/s.
故选C
点评:本题运用动量定理求解物体的速度,涉及力在时间上累积效应,优先考虑运用动量定理.要抓住F-t图象的“面积”大小等于冲量.
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