题文
如图16-2-5所示,如果悬挂球的绳子能承受的最大拉力T0="10" N,球质量m="0.5" kg,L="0.3" m,锤头质量M="0.866" kg,如果锤沿水平方向打击球m,锤头速度多大时才能把绳子打断(设m原来静止,打击后锤头静止,取g="10" m/s2)?
图16-2-5
题型:未知 难度:其他题型
答案
大于等于1 m/s
解析
球m被锤打击后以O为圆心、L为半径做圆周运动,且在刚打过后绳子拉力最大,由圆周运动向心力计算公式有T0-mg=m·
v=
m/s
锤打击m过程中,系统水平方向不受外力作用,系统水平动量守恒Mv0=mv
v0=
="1" m/s
若要锤打小球后绳子被拉断,锤的速度应大于等于1 m/s.
考点
据考高分专家说,试题“如图16-2-5所示,如果悬挂球的绳子能.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。





