题目内容
一根质量不计、长为1m、能承受最大拉力为30N的绳子，一端固定在天花板上，另一端系一质量为1kg的小球，整个装置处于静止状态，如图所示．若要将绳子拉断，则作用在小球上的水平冲量至少应为多少？（g取10m/s2）分析：要将绳子拉断，绳子的拉力必须达到最大值30N，此时恰好由绳子的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求出小球的速度，再由动量定理求解冲量．
解答：解：要使绳子拉断，绳子的拉力必须达到最大值F=30N，此时恰好由绳子的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律则有：F-mg=m
解得：v=
=
m/s=2
m/s
有动量定理得：I=△p=mv=1×2
NS=2
N?s
答：作用在小球上的水平冲量至少应为2
N?s．
| v2 |
| l |
解得：v=
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|
| 5 |
有动量定理得：I=△p=mv=1×2
| 5 |
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答：作用在小球上的水平冲量至少应为2
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点评：对于圆周运动动力学问题，分析受力情况，确定向心力的来源是解题的关键．
练习册系列答案
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的电阻，右端NQ与半径R为2m的光滑竖直半圆形绝缘导轨平滑连接；一根阻值不计的长为L=1.2m，质量m=0.5kg的金属杆ab放在导轨的EF处，EF与NQ平行。在平面NQDC的左侧空间中存在竖直向下的匀强磁场B，平面NQDC的右侧空间中无磁场。现杆ab以初速度v0=12m/s向右在水平轨道上做匀减速运动，进入半圆形导轨后恰能通过最高位置CD并恰又落到EF位置； (g取10m/s2)