SKIPIF1<02023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練SKIPIF1<0專題36動量沖量和動量定理導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1動量、動量變化量和沖量目標(biāo)2動量定理目標(biāo)3用動量定理解決流體類和微粒類“柱狀模型”問題【知識導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】動量、動量變化量和沖量1．動能、動量、動量變化量的比較動能動量動量變化量定義物體由于運(yùn)動而具有的能量物體的質(zhì)量和速度的乘積物體末動量與初動量的矢量差定義式Ek＝eq\f(1,2)mv2p＝mvΔp＝p′－p標(biāo)矢性標(biāo)量矢量矢量特點(diǎn)狀態(tài)量狀態(tài)量過程量關(guān)聯(lián)方程Ek＝eq\f(p2,2m)，Ek＝eq\f(1,2)pv，p＝eq\r(2mEk)，p＝eq\f(2Ek,v)聯(lián)系(1)都是相對量，與參考系的選取有關(guān)，通常選取地面為參考系(2)若物體的動能發(fā)生變化，則動量一定也發(fā)生變化；但動量發(fā)生變化時動能不一定發(fā)生變化2．沖量的計(jì)算(1)恒力的沖量：直接用定義式I＝Ft計(jì)算。(2)變力的沖量①方向不變的變力的沖量，若力的大小隨時間均勻變化，即力為時間的一次函數(shù)，則力F在某段時間t內(nèi)的沖量I＝eq\f(F1＋F2,2)t，其中F1、F2為該段時間內(nèi)初、末兩時刻力的大小。②作出F-t變化圖線，圖線與t軸所夾的面積即為變力的沖量。如圖所示。③對于易確定始、末時刻動量的情況，可用動量定理求解，即通過求Δp間接求出沖量?！纠?】兩個質(zhì)量不同的物體在同一水平面上滑行，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，比較它們滑行的最大距離，下列判斷中正確的是（）A．若兩物體的初速度相等，則它們的最大滑行距離相等B．若兩物體的初動量相等，則它們的最大滑行距離相等C．若兩物體的初動能相等，則質(zhì)量小的最大滑行距離大D．若兩物體停止前的滑行時間相等，則兩物體的最大滑行距離相等【答案】ACD【詳解】A．由動能定理可知SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0則可知，若初速度相等，則最大滑行距離相等，A正確；B．根據(jù)SKIPIF1<0；SKIPIF1<0由動能定理可知SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0若初動量相等，質(zhì)量大小不清楚，滑行距離沒法比較，B錯誤；C．由動能定理可知SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0若初動能相等，質(zhì)量小的，滑行距離大，C正確；D．因兩物體的加速度SKIPIF1<0由SKIPIF1<0可知，滑行時間相等說明初速度一定相等，故滑行距離一定相等，D正確。故選ACD?！纠?】一質(zhì)量為SKIPIF1<0的物塊在合外力SKIPIF1<0的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動。SKIPIF1<0隨某物理量變化的圖線如圖所示，則（）A．若橫軸為時間t/s，則SKIPIF1<0時物塊的動量大小為SKIPIF1<0B．若橫軸為時間t/s，則SKIPIF1<0時物塊的動量大小為SKIPIF1<0C．若橫軸為位移x/m，則SKIPIF1<0時物塊的動能大小為SKIPIF1<0D．若橫軸為位移x/m，則SKIPIF1<0時物塊的動能大小為SKIPIF1<0【答案】BC【詳解】AB．若橫軸為時間SKIPIF1<0，圍成的面積就代表沖量的大小，所以SKIPIF1<0時的沖量為SKIPIF1<0根據(jù)動量定理可得SKIPIF1<0時的動量為SKIPIF1<0同理SKIPIF1<0時的沖量為SKIPIF1<0根據(jù)動量定理可得SKIPIF1<0時的動量為SKIPIF1<0故A錯誤，B正確；CD．若橫軸為位移SKIPIF1<0，圍成的面積就代表做功的多少，根據(jù)動能定理可得SKIPIF1<0時做功為SKIPIF1<0所以動能為SKIPIF1<0，同理當(dāng)SKIPIF1<0時，做功為SKIPIF1<0所以動能為SKIPIF1<0，故C正確，D錯誤。故選BC。動量定理1.動量定理的理解(1)動量定理表明沖量是使物體動量發(fā)生變化的原因,沖量是物體動量變化的量度。這里所說的沖量必須是物體所受的合外力的沖量(或者說是物體所受各外力沖量的矢量和)。(2)動量定理給出了沖量和動量變化間的相互關(guān)系。(3)現(xiàn)代物理學(xué)把力定義為物體動量的變化率:F=Δp(4)動量定理的表達(dá)式F·Δt=Δp是矢量式,在一維的情況下,各個矢量必須以同一個規(guī)定的方向?yàn)檎较?。運(yùn)用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向,公式中的F是物體或系統(tǒng)所受的合力。(5)動量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時間變化的力。這種情況下,動量定理中的力F應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。2.應(yīng)用動量定理解釋的兩類物理現(xiàn)象(1)當(dāng)物體的動量變化量一定時,力的作用時間Δt越短,力F就越大,力的作用時間Δt越長,力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。(2)當(dāng)作用力F一定時,力作用時間Δt越長,動量變化量Δp越大,力的作用時間Δt越短,動量變化量Δp越小。3.動量定理的應(yīng)用技巧(1)應(yīng)用I=Δp求變力的沖量如果物體受到大小或方向改變的力的作用,則不能直接用I=Ft求沖量,可以求出該力作用下物體動量的變化Δp,等效代換得出變力的沖量I。(2)應(yīng)用Δp=FΔt求動量的變化【例3】當(dāng)?shù)貢r間2021年7月30日，東京奧運(yùn)會女子蹦床決賽，整套動作完美發(fā)揮的朱雪瑩，以56.635分奪得金牌，幫助中國蹦床隊(duì)時隔13年重獲該項(xiàng)目冠軍。隊(duì)友劉靈玲收獲一枚銀牌。已知朱雪瑩的體重為45kg，在比賽中，朱雪瑩從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知朱雪瑩與網(wǎng)接觸的時間為0.15s，若把這段時間內(nèi)網(wǎng)對運(yùn)動員的作用力當(dāng)作恒力處理，g取SKIPIF1<0，則（）A．運(yùn)動員下落接觸網(wǎng)面前瞬間的速度為6m/sB．運(yùn)動員上升離開網(wǎng)面瞬間的速度為10m/sC．運(yùn)動員和網(wǎng)面之間的相互作用力大小為5400ND．運(yùn)動員和網(wǎng)面之間的相互作用力大小為5850N【答案】BD【詳解】A．運(yùn)動員下落接觸網(wǎng)面前瞬間的速度大小為SKIPIF1<0故A錯誤；B．運(yùn)動員上升離開網(wǎng)面瞬間的速度大小為SKIPIF1<0故B正確；CD．先豎直向上為正方向，運(yùn)動員和網(wǎng)接觸過程中，由動量定理知SKIPIF1<0可解得SKIPIF1<0故C錯誤，D正確。故選BD?！纠?】水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個物體，分別施加水平推力作用在a、b上，使a、b在水平面上運(yùn)動起來。在t1、t2時刻分別撤去作用在a、b上的推力，兩物體繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下、兩物體的v－t圖像如圖所示，圖中實(shí)線為a的運(yùn)動圖線，虛線為b的運(yùn)動圖線，圖線中AB段平行于CD段。在a、b運(yùn)動的整個過程中（）A．a(chǎn)受到的水平推力沖量等于b受到的水平推力沖量B．a(chǎn)受到的水平推力沖量小于b受到的水平推力沖量C．摩擦力對a物體的沖量等于摩擦力對b物體的沖量D．合力對a物體的沖量等于合外力對b物體的沖量【答案】BD【詳解】撤去外力后兩物體受的阻力相等，設(shè)為f，根據(jù)動量定理，對a：SKIPIF1<0對b：SKIPIF1<0因SKIPIF1<0則SKIPIF1<0；SKIPIF1<0即a受到的水平推力沖量小于b受到的水平推力沖量，摩擦力對a物體的沖量小于摩擦力對b物體的沖量，合力對a物體的沖量等于合外力對b物體的沖量，均為0，故選項(xiàng)AC錯誤，BD正確；故選BD。用動量定理解決流體類和微粒類“柱狀模型”問題1.流體類“柱狀模型”問題流體及其特點(diǎn)通常液體流、氣體流等被廣義地視為“流體”，質(zhì)量具有連續(xù)性，通常已知密度ρ分析步驟1建立“柱狀模型”，沿流速v的方向選取一段柱形流體，其橫截面積為S2微元研究，作用時間Δt內(nèi)的一段柱形流體的長度為Δl，對應(yīng)的質(zhì)量為Δm＝ρSvΔt3建立方程，應(yīng)用動量定理研究這段柱狀流體【例5】如圖所示，一橫截面積為S的注射器豎直固定，管內(nèi)充滿密度為ρ的液體，其下端面上有一截面積為SKIPIF1<0S的小噴口，噴口離地的高度為h（h遠(yuǎn)大于噴口的直徑）。管中有一輕活塞，用豎直向下的推力F使活塞以速度v0勻速推動液體，使液體從噴口射出，液體擊打在水平地面上后速度立即變?yōu)榱?。若重力加速度為g，液體在空中不散開，不計(jì)空氣阻力，液體不可壓縮且沒有黏滯性，活塞與管內(nèi)壁無摩擦。則下列判斷正確的是（）A．液體從小噴口豎直射出速度的大小為10v0B．推力F的大小不變C．液體剛落地的速度大小為SKIPIF1<0D．若不考慮重力作用，液體擊打地面平均作用力的大小為SKIPIF1<0【答案】ACD【詳解】A．因?yàn)橐后w不可壓縮且沒有黏滯性，根據(jù)連續(xù)性可得SKIPIF1<0解得v1=10v0故A正確；B．推力F和管內(nèi)液體的重力共同作用使液體勻速噴出，由于管內(nèi)液體重力越來越小，故推力F越來越大，故B錯誤；C．根據(jù)勻變速運(yùn)動的規(guī)律得SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0故C正確；D．取△t時間內(nèi)液體為研究對象，液體豎直向下的初速度為v2，末速度為0，取向上為正方向，根據(jù)動量定理得F′△t=0－（－△mv2）因?yàn)椤鱩=ρSv0△t解得SKIPIF1<0根據(jù)牛頓第三定律可知SKIPIF1<0故D正確。故選ACD。2.微粒類“柱狀模型”問題微粒及其特點(diǎn)通常電子流、光子流、塵埃等被廣義地視為“微?！?，質(zhì)量具有獨(dú)立性，通常給出單位體積內(nèi)粒子數(shù)n分析步驟1建立“柱狀模型”，沿運(yùn)動的方向選取一段微元，柱體的橫截面積為S2微元研究，作用時間Δt內(nèi)一段柱形流體的長度為Δl，對應(yīng)的體積為ΔV＝Sv0Δt，則微元內(nèi)的粒子數(shù)N＝nv0SΔt3先應(yīng)用動量定理研究單個粒子，建立方程，再乘以N計(jì)算【例6】對于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。正方體密閉容器中有大量運(yùn)動粒子，每個粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量，為簡化問題，我們假定粒子大小可以忽略；其速率均為v，且與器壁各面碰撞的機(jī)會均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系正確的是（）A．SKIPIF1<0nmv2 B．SKIPIF1<0nmv2C．SKIPIF1<0nmv2 D．nmv2【答案】B【詳解】一個粒子每與器壁碰撞一次給器壁的沖量ΔI＝2mv如圖所示，以器壁上面積為S的部分為底、vΔt為高構(gòu)成柱體，由題設(shè)可知，其內(nèi)有SKIPIF1<0的粒子在Δt時間內(nèi)與器壁上面積為S的部分發(fā)生碰撞，碰撞粒子總數(shù)N＝SKIPIF1<0n·SvΔt，Δt時間內(nèi)粒子給器壁的沖量I＝N·ΔI＝SKIPIF1<0nSmv2Δt由I＝FΔt可得F＝SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0nSmv2f＝SKIPIF1<0＝SKIPIF1<0nmv2所以ACD錯誤；B正確；故選B?！径嗑S度分層專練】1．如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d四個點(diǎn)位于同一圓周上，a在圓周最高點(diǎn)，d在圓周最低點(diǎn)，每根桿上都套著質(zhì)量相等的小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從a、b、c三個點(diǎn)同時由靜止釋放。關(guān)于它們下滑的過程，下列說法正確的是（）A．重力對它們的沖量相同 B．彈力對它們的沖量相同C．合外力對它們的沖量相同 D．它們動能的增量相同【答案】A【詳解】A．這是“等時圓”模型，即三個滑環(huán)同時由靜止釋放，運(yùn)動到最低點(diǎn)d點(diǎn)的時間相同，由于三個環(huán)的重力相等，由公式I=Ft分析可知，三個環(huán)重力的沖量相同，A正確；B．從c處下滑的小滑環(huán)受到的彈力最大，運(yùn)動時間相等，則彈力對從c處下滑小滑環(huán)的沖量最大，B錯誤；C．從a處下滑的小滑環(huán)的加速度最大，受到的合力最大，則合力對從a處下滑小滑環(huán)的沖量最大，C錯誤；D．重力對從a處下滑的小滑環(huán)做功最多，其動能的增量最大，D錯誤。故選A。2．人們經(jīng)常利用“打夯”的方式將松散的地面夯實(shí)，如圖所示，在某次打夯過程中，甲、乙兩人通過繩子對對重物各施加一個力，將重物提升到距地面SKIPIF1<0后重物做自由落體運(yùn)動把地面砸結(jié)實(shí)。已知重物從接觸接觸地面到速度為零用時SKIPIF1<0，重物的質(zhì)量為SKIPIF1<0，取SKIPIF1<0，則下列說法正確的的是（）A．重物下降過程中中，機(jī)械能變小B．重物上升過程中，機(jī)械能守恒C．在接觸地面到速度為零的過程中重物對地面的平均作用力為SKIPIF1<0D．在接觸地面到速度為為零的過程中地面對重物作用力的沖量大小為SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．重物下降過程中做自由落體，只有重力做功，因此機(jī)械能守恒，故A錯誤；B．重物在上升過程中有繩的拉力做正功，故機(jī)械能增加，故B錯誤；CD．取重物開始下降到與地面接觸速度減為零的整個過程進(jìn)行研究，則末速度v1=0，初速度v0=0，重物做自由落體的時間為t，根據(jù)自由落體的規(guī)律有：SKIPIF1<0即SKIPIF1<0落地時的速度大小為v=gt=10×0.4m/s=4m/s整個運(yùn)動的總時間為t′=（0.4+0.05）s=0.45s地面給重物的作用力為F，且該力的作用時間為t1=0.05s，根據(jù)動量定理有：mgt′-Ft1=0-0代入數(shù)據(jù)有：SKIPIF1<0地面給重物的作用力的沖量大小為：I=Ft1=5400×0.05N?s=270N?s故C錯誤D正確。故選D。3．如圖SKIPIF1<0所示，一個物體放在粗糙的水平地面上。在SKIPIF1<0時刻，物體在水平力SKIPIF1<0作用下由靜止開始做直線運(yùn)動。在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內(nèi)物體的加速度SKIPIF1<0隨時間SKIPIF1<0的變化規(guī)律如圖SKIPIF1<0所示。已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)處處相等。則（）A．SKIPIF1<0時刻，力SKIPIF1<0等于SKIPIF1<0B．在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內(nèi)，合力的沖量大小SKIPIF1<0C．在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內(nèi)，力SKIPIF1<0大小恒定D．在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內(nèi)，物體的速度逐漸變小【答案】B【詳解】A．依據(jù)牛頓第二定律，SKIPIF1<0時刻，合力為零，拉力等于摩擦力，故A錯誤；B．依據(jù)沖量的公式SKIPIF1<0=mat即I=SKIPIF1<0故B正確；C．由于加速度的大小變化，而摩擦力不變，所以力F大小變化，故C錯誤；D．由于加速度的方向使終不變，物體的速度逐漸變大，故D錯誤。故選B。4．如圖，在光滑水平面上有AB兩點(diǎn)，AB相距s，一質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)以大小為SKIPIF1<0的初速度向右運(yùn)動。小球受到水平面內(nèi)的恒力F作用，經(jīng)時間t小球達(dá)到B點(diǎn)，其速度大小仍為SKIPIF1<0，方向與初速度SKIPIF1<0方向夾角成SKIPIF1<0120°。則小球由A運(yùn)動到B過程中，下列說法正確的是（）A．恒力方向與初速度方向相反B．恒力大小為SKIPIF1<0C．恒力對物體做正功，其大小為SKIPIF1<0D．恒力沖量的大小為SKIPIF1<0【答案】B【詳解】A．如圖所示因水平面內(nèi)只受恒力F，速度的合成遵循平行四邊形定則，由矢量圖易知，恒力與初速度方向不共線，與-v0夾角為30°；速度變化量大小為SKIPIF1<0，故A錯誤；BD．根據(jù)動量定理得SKIPIF1<0解得恒力大小為SKIPIF1<0故B正確，D錯誤；C．由動能定理可知動能變化為0，則恒力做功為0，故C錯誤。故選B。5．為估算淋浴時，人頭部受水沖擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)。測試員在花灑下自己頭頂處，放置一個燒杯，測得半分鐘內(nèi)燒杯中水面上升了90mm，查詢得知花灑噴出的水落至頭頂時速度約為0.7m/s。據(jù)此估算人頭部受水沖擊的平均壓強(qiáng)約為（設(shè)水滴撞擊頭部后無反彈，不計(jì)水滴重力，水的密度為1.0×103kg/m3，將人頭頂視為平面）（）A．2.1Pa B．4.9PaC．210Pa D．490Pa【答案】A【詳解】設(shè)水杯的橫截面積為S，雨滴對杯底的壓力SKIPIF1<0對落下的雨滴由動量定理有SKIPIF1<0式中SKIPIF1<0聯(lián)立得SKIPIF1<0故選A。6．離子推進(jìn)器已經(jīng)全面應(yīng)用于我國航天器，其工作原理如圖所示，推進(jìn)劑氙原子P噴注入腔室C后，被電子槍G射出的電子碰撞而電離，成為帶正電的氙離子。氙離子從腔室C中飄移過柵電極A的速度大小可忽略不計(jì)，在柵電極A、B之間的電場中加速，并從柵電極B噴出。在加速氙離子的過程中飛船獲得反推力。已知柵電極A、B之間的電壓為U，氙離子的質(zhì)量為m、電荷量為q，AB間距為d，推進(jìn)器單位時間內(nèi)噴射的氙離子數(shù)目n。則噴射離子過程中，對推進(jìn)器產(chǎn)生的反沖作用力大小為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【詳解】氙離子在柵電極A、B間經(jīng)歷直線加速過程，根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由動量定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由牛頓第三定律知，對推進(jìn)器產(chǎn)生的反沖作用力大小是SKIPIF1<0故選C。7．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體P接觸，但未與物體P連接，彈簧水平且無形變?，F(xiàn)對物體P施加一個水平向右的瞬間沖量，大小為I0，測得物體P向右運(yùn)動的最大距離為x0，之后物體P被彈簧彈回最終停在距離初始位置左側(cè)2x0處。已知彈簧始終在彈簧彈性限度內(nèi)，物體P與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列說法中正確的是（）A．物體P與彈簧作用的過程中，系統(tǒng)的最大彈性勢為SKIPIF1<0B．彈簧被壓縮成最短之后的過程，P先做加速度減小的加速運(yùn)動，再做加速度減小的減速運(yùn)動，最后做勻減速運(yùn)動C．最初對物體P施加的瞬時沖量SKIPIF1<0D．物體P整個運(yùn)動過程，摩擦力的沖量與彈簧彈力的沖量大小相等、方向相反【答案】AC【詳解】A．當(dāng)P從距離初始位置SKIPIF1<0處，運(yùn)動到距離初始位置左側(cè)2x0處時，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以有SKIPIF1<0選項(xiàng)A正確；B．彈簧被壓縮成最短之后的過程，受到水平向右的摩擦力，大小恒定，水平向左的彈力，大小在減小，所以先做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)彈力等于摩擦力后加速度為零，速度加速到最大，之后彈力小于摩擦力，做減速運(yùn)動，隨著彈力的減小，加速度在增大，做加速度增大的減速運(yùn)動，當(dāng)彈力為零后，只受摩擦力作用，做勻減速直線運(yùn)動，選項(xiàng)B錯誤；C．從開始運(yùn)動到壓縮到最短過程中，動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢能，根據(jù)能量守恒可得SKIPIF1<0最初對物體P施加的瞬時沖量SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0選項(xiàng)C正確；D．整個過程中SKIPIF1<0可見摩擦力的沖量與彈簧彈力的沖量不是大小相等、方向相反，選項(xiàng)D錯誤。故選AC。8．我國規(guī)定摩托車、電動車、自行車騎乘人員必須依法佩戴具有防護(hù)作用的安全頭盔。小明在某輕質(zhì)頭盔的安全性測試中進(jìn)行了模擬檢測，某次他在頭盔中裝入質(zhì)量為5.0kg的物體，物體與頭盔緊密接觸，使其從1.80m的高處自由落下，并與水平面發(fā)生碰撞，頭盔被擠壓了0.03m時，物體的速度減為0。如圖所示，擠壓過程中視為勻減速直線運(yùn)動，不考慮物體和地面的形變，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。求：（1）頭盔觸地前瞬間的速度大??；（2）物體做勻減速直線運(yùn)動的時間；（3）勻減速直線運(yùn)動過程中頭盔對物體的平均作用力大小?！敬鸢浮浚?）6m/s；（2）0.01s；（3）3050N【詳解】（1）頭盔自由下落過程，據(jù)動能定理可得SKIPIF1<0解得v=6m/s（2）物體做勻減速直線運(yùn)動的過程，據(jù)位移公式可得SKIPIF1<0解得t=0.01s（3）物體做勻減速直線運(yùn)動的過程，以向下為正方向，據(jù)動量定理可得SKIPIF1<0解得頭盔對物體的平均作用力大小F=3050N9．如圖甲所示，光滑的圓形軌道與光滑斜面通過一粗糙的水平面上連接，有一質(zhì)量為5kg的物體，在大小為20N沿斜面向下的恒力F的作用下由靜止開始沿斜面向下做加速度為10m/s2的勻加速運(yùn)動，2s末滑至斜面底端，不考慮物體與斜面底端碰撞的機(jī)械能損失，物體滑上水平軌道后，力F變?yōu)檠厮较蜃?，且大小按乙圖所示規(guī)律變化，作用3s后物體滑上圓形軌道，已知圓形軌道的半徑為2m，（g=10m/s2，SKIPIF1<0），求：(1)物體沿斜面下滑過程中恒力F的沖量大??；(2)物體滑至斜面底端的動量大??；(3)若物體能夠保持不脫離圓形軌道運(yùn)動，求物體與水平面間的動摩擦因素μ取值范圍。【答案】(1)40N·s；(2)100kg·m/s；(3)SKIPIF1<0或SKIPIF1<0【詳解】(1)物體沿斜面下滑時，由沖量的定義可得I=F·t=20×2N·s=40N(2)物體滑到斜面底端的速度為SKIPIF1<0故物體的動量為SKIPIF1<0(3)不脫離圓形軌道有情況1：剛好運(yùn)動通過D有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由機(jī)械能守恒可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由動量定理可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0情況2：