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7.一根质量不计的细绳长0.5m,能承受的最大拉力为28N,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,若要将细绳拉断,作用在球上的水平冲量至少多大?

分析 根据牛顿第二定律求出绳子刚好被拉断时小球的速度,结合动量定理求出作用在球上的水平冲量.

解答 解:细绳刚好要拉断时,由牛顿第二定律可知:
${F}_{m}-mg=m\frac{{v}_{2}}{l}$,
代入数据解得:v=3m/s,
由动量定理得:I=mv
解得:I=1×3N•s=3N•s.
答:若要将细绳拉断,作用在球上的水平冲量至少3N•s.

点评 本题考查了动量定理和牛顿第二定律的基本运用,通过最大拉力,结合牛顿第二定律求出小球的速度是解决本题的关键.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

17.如图1所示,MN、PQ两条平行的固定光滑金属轨道与水平面夹角为θ=30°,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度大小为B=0.5T.金属杆ab水平放置在轨道上,且与轨道垂直,金属杆ab接入电路的阻值r=2Ω,金属杆的质量m=0.2kg.已知轨道间距L=2m,取重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计.现从静止释放杆ab,则:
(1)当电阻箱接入电路的电阻为0时,求杆ab匀速下滑时的速度大小;
(2)若不断改变电阻箱的阻值R,试在图2中画出杆最终匀速下滑速度vm与电阻箱阻值R的图象;
(3)若变阻箱R=4Ω,当金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时,ab棒消耗的电功率多大.

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18.如图甲所示,质量m=1kg平板小车B在光滑水平面上以v1=1.0m/s的速度水平向左匀速运动.t=0时小铁块A以 v2=2.0m/s的速度水平向右滑上小车,若图乙为小铁块A和小车B运动的v-t图象,取重力加速度g=10m/s2,由此可知(  )
A.小车B长度为0.75mB.小铁块A所受摩擦力的大小为2N
C.铁块A与车板间的动摩擦因数为0.2D.系统产生最大热量为3J

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

15.一列火车质量是1 000t,由静止开始以额定功率1.5×104kW沿平直轨道向某一方向运动,经1min达到最大速度.设火车所受阻力恒定为车重的0.05倍,g取10m/s2,求:
(1)火车行驶的最大速度;
(2)当火车的速度为10m/s时火车的加速度;
(3)火车达到最大速度时行驶的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

2.如图所示,小车的质量为M,左端放一个质量为m的铁块,铁块和小车间的动摩擦因数为μ,小车和铁块一起以共同速度V在光滑的地面上滑行时与墙发生正碰,在碰撞过程中无机械能损失,碰墙后小车以原速率反向弹回.车身足够长,使得铁块不会与墙相碰,也不会从车上落下.求铁块在车上滑行的总路程?

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A.B.C.D.E为相邻的记数点,相邻记数点间有4个计时点未标出,设A点为计时起点,则可求得C点的瞬时速度VC=1.7m/s,小车的加速度a=6.4m/s2(计算结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.下列说法错误的是(  )
A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度
B.体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力
C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响
D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,发动机舱越坚固越好

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16.如图所示,用水平力F拉着三个物体A、B、C在光滑的水平面上一起运动.现在中间物体上另置一小物体,且拉力不变,那么中间物体两端绳的拉力大小Ta和Tb的变化情况是(  )
A.Ta增大,Tb减小B.Ta增大,Tb增大C.Ta减小,Tb增大D.Ta减小,Tb减小

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4.如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上.质量为m、电阻不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒ab垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升,上升高度为h.则在此过程中,以下说法正确的是(  )
A.作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
B.恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
C.恒力F和安培力的合力所做的功等于零
D.恒力F所做的功等于棒ab重力势能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和

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