如图所示,一根质量不计、长为1m,能承受最大拉力为14N的绳子,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,若要将绳子拉断,作用在球上的水平冲量至少
问题描述:
如图所示,一根质量不计、长为1m,能承受最大拉力为14N的绳子,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,若要将绳子拉断,作用在球上的水平冲量至少应为______N.S.(g取10m/s2)
答
要使绳子拉断,绳子的拉力必须达到最大值F=14N,
此时恰好由绳子的拉力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律则有:
F-mg=m
,v2 l
代入数据解得:v=2m/s,
由动量定理得:I=△p=mv=1×2=2N•s
作用在小球上的水平冲量至少应为2N•s.
故答案为:2.