Question

18．如图所示，一物体以角速度ω做匀速圆周运动，物理所受的向心力大小为F．则当物体从A点顺肘针运动半周到达B过程中，向心力的冲量大小和方向分别为（　　）

• A． $\frac{πF}{ω}$，方向指向圆心
• B． $\frac{2F}{ω}$，方向指向圆心
• C． $\frac{πF}{ω}$，方向向左
• D． $\frac{2F}{ω}$，方向向左

Answer 1

分析 动量是矢量，动量变化的计算法则满足矢量三角形定则，由此求出物体动量的变化，然后结合动量定理即可求出向心力的冲量．

解答 解：根据线速度与角速度的关系可知，物体的线速度：v=ωr
物体做匀速圆周运动，速度的方向一直在改变，当物体从A点顺肘针运动半周到达B过程中，末速度的方向与初速度的方向相反，规定初速度方向为正方向，由动量定理：I=△P=-mv-mv=-2mv；
根据动量定理，物体所受向心力的冲量等于物体动量的变化，即向心力冲量大小是2mv，方向向右；
由向心力的公式：F=$\frac{m{v}^{2}}{r}=mv•ω$
联立得向心力的冲量：I=$\frac{2F}{ω}$．故ABC错误，D正确．
故选：D．

点评 本题考查了冲量、力、速度变化的关系，应用动量定理即可正确解题，明确冲量的计算公式适用的条件．