Question

3．5m长轻绳一端悬挂于天花板，另一端固定一质量为10kg的小球，该球从悬点处静止释放，从绳伸直到球速度为零，经历0.1s，求这一过程中球对绳的平均作用力？

Answer 1

分析 根据自由落体求得绳绷紧瞬间的速度，再根据动量定理求球对绳的作用力即可．

解答 解：根据自由落体求得小球下落5m的速度为：
v=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×5}m/s=10m/s$
所以令绳对小球的作用力为T，根据动量定理有：
（T+mg）t=0-mv
代入数据解得：T=-1100N，负号表示方向与重力方向相反即竖直向上．
根据牛顿第三定律知，球对绳的作用力大小为1100N，方向竖直向下．
答：球对绳的平均作用力大小为1100N，方向竖直向下．

点评 掌握动量定理，注意是合外力的冲量等于小球动量的变化，注意矢量性．