Question

如圖8-1-3所示，在水平桌面上放著一個質量為 m＝1.0 kg的物體，它與桌面間的動摩擦因數μ=0.2.當物體受到一個大小為F＝10 N、方向與水平面成θ=30°角的推力時，求在t＝10 s內此物體所受的各力的沖量及外力對物體的總沖量.

圖8-1-3

Answer 1

I_G=100 N·s,方向豎直向下

I_F=100 N·s,方向與水平方向成30°角斜向右下方

=150 N·s,方向豎直向上

=30.0 N·s,方向水平向左

I_總=57 N·s

解析:

物體受力如圖所示：

F_N=mg+Fsinθ=15 N

F_f=μF_N=3.0 N

各個力的沖量計算如下:

I_G=mgt=10×10 N·s=100 N·s,方向豎直向下

I_F=Ft=10×10 N·s=100 N·s，方向與水平方向成30°角斜向右下方

=F_Nt=15×10 N·s=150 N·s,方向豎直向上

=F_ft=3.0×10.0 N·s=30.0 N·s,方向水平向左

運動中物體受到的合外力

F_合=Fcos30°-F_f=(10×cos30°-3) N=5.7 N

所以合外力的總沖量為：I_總=F_合t=5.7×10 N·s=57 N·s.