[例5]宇航员在某一星球上以速度v0竖直向上抛出一个小球.经过时间t.小球又落回到原抛出点.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5所示.现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应满足什么条件? 分析与解 如果给小球的冲量I很小.小球在竖直平面 内摆动.细绳中必有张力,如果给小球的冲量I很大.小球 在竖直平面内做圆周运动.只要过最高点时的速度大于临界 速度.细绳中也有张力. 宇航员所在星球的重力加速度:g=2v0/t 设使小球在竖直平面内摆动的最大冲量为I1.小球获得 的初速度的最大值为v1.由机械能守恒定律: (1/2)mv12=mgl 解得I1=m v1=2m√v0l/t 设使小球在竖直平面内做圆周运动的最小冲量为I2.小球获得的初速度的最小值为v2.小球过最高点的临界速度为v临 由机械能守恒定律:(1/2)mv临 -(1/2)mv22= - mg2l 由牛顿第二定律与向心力公式:mg=mv临2/l 解得I2=m v2=m√10v0l/t 所以.要使小球在运动过程中始终对细绳有力的作用.给小球的冲量: I<2m√v0l/t或I>m√10v0l/t 查看更多

 

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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?

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宇航员在某一星球上以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球又落回到抛出点.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.现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,若细绳在小球运动过程中始终处于拉紧状态,则冲量I应满足什么条件?

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宇航员在某一星球上以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球又落回到抛出点.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.现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,若细绳在小球运动过程中始终处于拉紧状态,则冲量I应满足什么条件?

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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?
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宇航员在某一星球上以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球又落回到抛出点.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.现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,若细绳在小球运动过程中始终处于拉紧状态,则冲量I应满足什么条件?

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