长1.8 m的细绳悬挂着质量为2 kg的小球,绳的另一端系在离地高3.6 m的天花板上.现将小球从贴着天花板开始自由下落,在细绳被拉直的瞬间绳断裂,接着小球竖直
题型:不详难度:来源:
长1.8 m的细绳悬挂着质量为2 kg的小球,绳的另一端系在离地高3.6 m的天花板上.现将小球从贴着天花板开始自由下落,在细绳被拉直的瞬间绳断裂,接着小球竖直下落到地面上,全过程历时1.2 s.已知小球刚着地时的速度大小为6.5 m/s,不计空气阻力,取g="10" m/s2.求: (1)细绳刚断裂时小球的速度; (2)在细绳被拉断的瞬间,绳子受到的平均拉力. |
答案
(1)2.5 m/s. (2)55 N. |
解析
(1)设细绳断开时小球的速度为v1,着地时的速度为v2.绳断开后,小球做竖直下抛运动,运动距离h="1.8" m,由匀加速直线运动的公式有: 2gh=v22-v12则v12=v22-2gh v1== m/s="2.5" m/s. (2)绳断之前,小球自由下落的时间t1=="0.6" s 绳断开后,小球的运动时间t2=="0.4" s 则细绳断裂所经历的时间Δt=t-t1-t2="0.2" s 细绳断裂瞬间,小球受到竖直向上绳的拉力F、竖直向下的重力,绳拉紧前小球的速度:v0=="6" m/s,方向向下;绳断裂时,小球的速度v1="2.5" m/s,方向向下.以向下为正方向,由动量定理有(mg-)Δt=mv1-mv0 由此得=mg+=[2×10+]N="55" N. |
举一反三
质量为M的金属块和质量为m的木块通过细线系在一起,从静止开始以加速度a在水中下沉,经过时间t线断了,金属块和木块分开,再经过时间t′,木块停下来.此时金属块的速度多大?(设此时金属块还没有碰到底面) |
以下几种运动形式在任何相等的时间内,物体动量的变化总是相等的运动是( )A.匀变速直线运动 | B.平抛运动 | C.自由落体运动 | D.匀速圆周运动 |
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在空间的某一点,将三个质量相等的小球A、B、C以相同的速率分别竖直上抛、竖直下抛和水平抛出,不计空气阻力,最后落在同一水平面上,则它们的( ) A.触地速度大小相等 B.动量的增量大小相等 C.动量的增量ΔpA>ΔpB>ΔpC D.动能的增量相等 |
下列说法中正确的是( )A.物体的质量越大,其动量就越大 | B.受力大的物体,受到的冲量也一定大 | C.冲量越大,动量也越大 | D.物体受力越大,其动量变化率也越大 |
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对任何运动的物体,用一不变的力制动使它停下来,所需的时间决定于物体的( ) |
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