Question

9．一质量m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物块在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s²，求：
（1）水平力F在前3s内对物块的冲量大小
（2）水平力F在前3s～5s内对物块的冲量大小．

Answer 1

分析 （1）分析前3s内动量的变化以及摩擦力的冲量，根据动量定理可求得力F的冲量；
（2）根据题意可明确拉力大小，再根据冲量的公式可求得拉力的冲量．

解答 解：（1）物体受到的摩擦力f=μmg=0.2×10=2N；
根据动量定理可知：
I-ft=0
解得：I=2×3=6Ns； 方向向右；
（2）由图可知，3s～5s内的拉力为-4N；故冲量大小I=Ft=-4×2=-8Ns；
负号说明冲量方向向左；
答：（1）A、B间的距离是4m；
（2）拉力的冲量为8Ns；方向向左．

点评 本题关键是要熟悉牛顿第二定律以及动量定理的应用，在解题时要注意正确理解定理的矢量性，恰当选择研究过程．