高二一道冲量问题,急急急,在线等答案

3.长1.8m的细绳悬挂着质量2kg的小球,绳的另一端系在离地高3.6m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1.2s。一只小球刚着地时的速度大小为6.5m/s,不计空气阻力,g取10m/s^2。求:(1)细绳在被拉断的过程中对小球的冲量大小;(2)在细绳被拉断的瞬间,绳子受到的平均拉力。

回答正确另加分、

第1个回答  2010-05-23
绳拉直前一瞬间:v=根号2gh=根号2*10*1.8=6
绳断的瞬间:v(落地)平方-v平方=2gh=2*10*1.8
v=2.5
据动量守衡:mv(后)-mv(前)=I
I=2*2.5-2*6=7

2)
t(拉直前)=v(拉直前瞬间)/g=6/10=0.6s
t(拉直后落下)=(v(末)-v(拉至后瞬间))/g=(6.5-2.5)/10=0.4s
t(绳拉)=1.2-0.6-0.4=0.2s
F=I/t=7/0.2=35N
第2个回答  2010-05-24
(代人回答)
分析物理过程:
一开始小球在绳长范围内自由下落,设其时间为T1,设这个过程的末速度为V1;然后绳子绷紧,断裂(不是一个瞬间),给予小球一个冲量,使小球速度改变为V2。这里有一点要特别注意,在这题里,力的作用是有时间的,而不是瞬间的作用!设这个作用时间为t。小球随之以初速度V2,加速度g运动,直至落地,设这段时间为T2。
(1)设H1=1.8m,H2=3.6m,V末=6.5m/s
由机械能守恒可知:
V1=√2gH1=6m/s
又有:
T1=√(2H1/g)=0.6s
接着小球在绳子拉力的作用下速度由V1改变为V2,随之以初速度V2,加速度g运动,直至以V末的速度落地。
则根据运动学公式:
S2=H2-H1=((V末)的平方-(V2)的平方)/2g
得:
V2=2.5m/s
则小球在绳拉断的瞬间所受到的冲量:I=mV2-mV1=7N*s,方向向上
(2)我们知道了V2,便可以求出T2:
T2=(V末-V2)/g=0.4s
又由题意可知:
T总=1.2s=T1+T2+t
得绳子对求的力作用的时间长为:
t=0.2s
最后,平均拉力就为:
F平均=I/t=35N
原作者:MiF本回答被网友采纳
第3个回答  2010-05-23
先计算小球从开始下落要把绳子拉紧所用的时间:
t0=sqrt(2*L/g)=0.3s
设绳子绷断时小球的速度为v1,小球从把绳子绷断到落地用时t2=1.2-0.3=0.9s,下落高度h2=1.8m
v1*t2+(1/2)*g(t2)^2=h2
解得v1=-2.5m/s
所以小球落地时速度为v2=v1+g*t1=6.5m/s
损失的机械能E=mgh-(1/2)m(v2)^2=29.75J