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一轻绳一端连接一小球,另一端固定在悬点上.整个装置处于真空室内.开始时小球静止在...

一轻绳一端连接一小球,另一端固定在悬点上.整个装置处于真空室内.开始时小球静止在最低点,一方向水平的冲量I1在极短时间内作用到小球上,使小球在竖直面内来回摆动,如图中①.此后,当小球某一次摆动到最高点时,又有另一方向水平的冲量I2在极短时间内作用到小球上,此后小球在水平面内做匀速圆周运动,如图中②,而且绳子的拉力大小与前面小球在摆动过程中绳子拉力的最大值相等.求冲量I1和冲量I2大小的比值manfen5.com 满分网

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摆动的小球在摆动过程中机械能守恒,则由机械能守恒可求得小球在最低点的速度,由牛顿第二定律可求得最低点时绳子的拉力表达式; 做圆周运动的小球重力的分力充当向心力,则可得出向心力的表达式,联立可求得冲量的比值. 【解析】 设小球质量为m,绳子长度为l,最大摆角为θ.在第一过程中I1=mv1① 小球摆动过程机械能守恒② 小球在最低点时绳子拉力最大③ 小球在水平面内做匀速圆周运动,小球速度大小为v2.I2=mv2④ 设绳子拉力为F,则mg=Fcosθ⑤ 小球的向心力⑥ 圆周半径r=lsinθ⑦ 联立以上各式并将Fm=F代入可解得⑧ 答:冲量I1和I2的比值为.
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考点分析:
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C.阻值0~20Ω,额定电流2A;   D.阻值0~100Ω,额定电流1A.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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