Question

3．质量2kg的物体，以初速度10m/s水平抛出，1s末物体动量大小为20$\sqrt{2}$kg•m/s，在这1s内重力冲量大小为20N•s，方向为竖直向下．（g=10m/s²，不计空气阻力）

Answer 1

分析 由平抛运动规律可求得1s末的合速度，再由动量定义可求得1s末的动量；由冲量的计算I=Ft可求得重力的冲量；根据重力的方向明确冲量的方向．

解答 解：物体抛出后做平抛运动，1s末物体的竖直分速度：v_y=gt=10×1=10m/s，
此时物体速度：v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{1{0}^{2}+1{0}^{2}}$=10$\sqrt{2}$m/s，
此时动量大小：p=mv=2×10$\sqrt{2}$=20$\sqrt{2}$kg•m/s；
1s内重力的冲量I=mgt=2×10×1=20kg•m/s，方向：竖直向下．
故答案为：20$\sqrt{2}$；20，竖直向下．

点评 本题考查了求动量、动量的变化、冲量问题，应用动量与冲量的计算公式、动量定理即可正确解题．