题目内容
如图所示,长为l的轻绳一端系于固定点O,另一端拴一个质量为m的小球。将小球从O点正下方l/4处以一定的初速度v0水平向右抛出。经过一段时间,绳被拉直,在极短的时间内小球的速度变为0,此后小球以O为悬点在竖直平面内摆动。已知绳刚被拉直时与竖直方向成60°角。求
①小球水平抛出时的初速度v0。
②在绳被拉直的短暂过程中,悬点O受到绳拉力的冲量。
(1) (2),方向沿绳向下
①从开始运动到绳被拉直,小球竖直方向的位移为h=l/4, 水平方向的位移s=, 经历时间t=。
抛出时的初速度 v0=。
②绳刚被拉直时,小球的速度大小 v=,方向与竖直方向的夹角θ=arctan=60°。说明此时球的速度方向沿绳的方向。
根据动量定理,绳对小球的冲量I=Δmv=。
根据牛顿第三定律,绳对O点的作用力的冲量大小为,方向沿绳向下。
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