宇航员在某一星球上以速度V0竖直向上抛出一小球,经过时间t,小球又落到原抛出点,然后他用一根长为l的细绳把一个质量为m的小球悬挂在O点,使小球处于静止状态.如图所示,在
◎ 题目
宇航员在某一星球上以速度V0竖直向上抛出一小球,经过时间t,小球又落到原抛出点,然后他用一根长为l的细绳把一个质量为m的小球悬挂在O点,使小球处于静止状态.如图所示,在最低点给小球一个水平向右的冲量I,使小球能在竖直平面内运动,若小球在运动的过程中始终对细绳有力的作用,则冲量I满足什么条件? |
◎ 答案
设星球表面附近的重力加速度为g,由竖直上抛运动公式:t=
当小球摆到与悬点等高处时,细绳刚好松弛,小球对细绳无力作用,则小球在最低点有最大速度,由机械能守恒定律得:mgl=
当小球做完整的圆周运动时,设最高点的最小速度为v′,由mg=m
若经过最高点细绳刚好松弛,小球对细绳无力作用,则小球在最低点的最小速度为v2. 则由机械能守恒定律得:
动量定理有: I2=mv2 解得:I2=m
所以冲量I满足I>m |