如图所示,长为L的轻绳一端系于固定点O,另一端系一质量为m的小球,将小球从O点正下方[L/4]处,以水平初速度向右抛出,

如图所示,长为L的轻绳一端系于固定点O,另一端系一质量为m的小球,将小球从O点正下方[L/4]处,以水平初速度向右抛出,经一定时间绳被拉直,以后小球将以O为支点在竖直平面内摆动.已知绳刚被拉直时,绳与竖直方向成60°角.求:
(1)小球水平抛出的初速度v0
(2)在绳被拉紧的瞬间,支点O受到的冲量.(忽略绳被拉紧的瞬间小球的重力冲量)
三灌帮东边的东边 1年前 已收到1个回答 举报

zbc1969 幼苗

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解题思路:(1)小球做平抛运动,根据竖直高度求出运动的时间,根据水平位移和时间求出小球的初速度.
(2)根据平抛运动的规律求出小球在绳子绷紧前的速度,根据动量定理求出在绳被拉紧的瞬间,支点O受到的冲量.

(1)小球被抛出后到绳拉紧前做平抛运动,绳拉紧时,小球下落高度为
h=Lcos60°−
L
4=[L/4]
水平位移x=Lsin60°=

3L
2
平抛运动时间t=

2h
g=

L
2g.
则小球抛出速度v0=
Lsin60°
t=

6gL
2
(2)绳拉紧前瞬间,小球竖直分速度 vy=gt=

gL
2.
则小球速度恰沿绳方向向外,绳拉紧时,使小球速度减为0,绳对小球的冲量
I=0-mv=-m
v02+vy2=-m

点评:
本题考点: 动量定理;平抛运动.

考点点评: 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道在绳被拉紧的瞬间绳子拉力远大于重力,重力的冲量可以忽略,通过动量定理求出O受到的冲量.

1年前

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