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L4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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量定理/2022-11-15 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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)
魔方格

◎ 答案

(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°=

3
L
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

此时小球速度与竖直方向夹角为tanα=
v0
vy
=
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