Q:

一根长为L质量为m的均匀柔软的链条悬挂在天花板上,且下端正好接触地板.若松开悬点,让链条自由下落.链条着地不反弹.

(1)求从开始释放到链条恰好全部着地的过程中,地板受到的平均冲力.

(2)试证明,在下落过程中,链条对地板的作用力等于已落在地板上的那段链条重力的三倍.魔方格

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正确答案:(1)从开始释放到链条恰好全部着地的过程,可以看做质量都集中在整个链条的重心,从重心位置落到地面的过程,设重心到达地面的速度为v,则:v2=2gh解得:v=2gh =gL 运动的时间t=2h g=L g根据动量定理得:mv=Ft解得:F= mgLL g=mg(2)设链条单位长度的质量为m0,当有长为l的链条落地时,落地部分的重力为m0lg,即其对地板的压力为F1=mg=m0lg这时,链条的下落速度2gl ,也即正着地的质量元△m的速度为2gl 设在△t时间内,质量元的速度减为零,在不计重力的条件下,它对地板的平均冲力为F2= △P △t = mv △t =m0v△tv △t=m0v2,所以链条对地板的作用力为 F=F1+F2=m0lg+m0v2=3mg,正好等于已落地那段链条重力的三倍答:(1)从开始释放到链条恰好全部着地的过程中,地板受到的平均冲力为mg(2)证明如上

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