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如图10-2所示,AB为一光滑水平横杆,杆上套一质量为M的小圆环,环上系一长为L质量不计的细绳,绳的另一端拴一质量为m的小球,现将绳拉直,且与AB平行,由静止释放小球,则当线绳与ABθ角时,圆环移动的距离是多少?

mL(1-cosθ)/(M+m


解析:

解题方法与技巧:虽然小球、细绳及圆环在运动过程中合外力不为零(杆的支持力与两圆环及小球的重力之和不相等)系统动量不守恒,但是系统在水平方向不受外力,因而水平动量守恒.设细绳与ABθ角时小球的水平速度为v,圆环的水平速度为V,则由水平动量守恒有:

MV=mv

且在任意时刻或位置Vv均满足这一关系,加之时间相同,公式中的Vv可分别用其水平位移替代,则上式可写为:

Md=m[(L-Lcosθ)-d

解得圆环移动的距离:

d=mL(1-cosθ)/(M+m

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)同打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1甲所示,a,b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a,b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.
现利用图1乙所示装置研究滑块的运动情况,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s.用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺数如图丙所示.
①读出滑块的宽度d=
 
cm.
②滑块通过光电门1的速度v1=
 
m/s.滑块通过光电门2的速度v2=
 
m/s.(保留两位有效数字)
③若提供一把米尺,测出两个光电门之间的距离1m,则滑块运动的加速度为
 

(2)如图2为一正在测量中的多用电表表盘
①如果是用×10Ω档测量电阻,则读数为
 
Ω.
②如果是用直流10mA档测量电流,则读数为
 
mA.
③如果是用直流5V档测量电压,则读数为
 
V.
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t1=0时波传播到x轴上的质点B,在它左边的质点A恰好位于负最大位移处,如图7-2所示.在t2=0.6s时,质点A第二次出现在正的最大位移处,则(  )
A、该简谐波的波速等于10 m/sB、t2=0.6 s时,质点C在平衡位置处且向下运动C、t2=0.6 s时,质点C在平衡位置处且向上运动D、当质点D第一次出现在正最大位移处时,质点B恰好在平衡位置且向下运动

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其面板结构如图1甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收的装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可显示物体的挡光时间,现用图乙所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验,图1乙中1为小钢球,2和3是固定在铁架台适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下,光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s用游标卡尺测量小钢球的直径d,此时卡尺游标部分如图丙所示.
①读出小球的直径d=
5.015
5.015
cm.
②小钢球通过光电门2中心的速度v1=
1.0
1.0
m/s,小钢球通过光电门3中心的速度v2=
2.5
2.5
m/s.(保留两位有效数字)
③为子验证机械能守恒定律,除了计算小钢球通过光电门的速度外,还需要用工具直接测量的物理量有
C
C
(选填下列选项)
A.小钢球的质量  B.重力加速度  C.光电门2中心到3中心的高度  D.小钢球通过光电门2中心到3中心的时间

(2)现要求用下列提供的器材测量一节干电池的电动势E.干电池(电动势约为1.5V,内阻末知)电流表(量程为30mA,内阻约为10Ω)阻值为30Ω和40Ω的定值电阻各一个开关S1、S2,导线若干
①根据所给器材,在图2的两个电路原理图中,应选择图
.(填“甲”或“乙”)
②在所选择的电路中原理图中,R1应选择阻值为
40
40
Ω的定值电阻.
③若在用所选择的电路原理图测量中,闭合开关S1、S2时,电流表的读数如图2丙所示,闭合开关S1、断开S2时,电流表的读数如图2丁所示,则待测干电池的电动势E=
1.44
1.44
V(保留三位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图10-2所示竖直放置的容器内有隔板隔开的A、B两部分气体,A的密度小,B的密度大,抽去隔板,加热气体,使两部分气体均匀混合,设在此过程中气体的吸热为Q,气体的内能增加为ΔU,则(    )

图10-2

A.ΔU=0               B.ΔU<Q                 C.ΔU>Q            D.无法比较

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学用如图9所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:

(1)该同学在实验前准备了图9中所示的实验装置及下列辅助器材:

A.交流电源、导线      

B.天平(含配套砝码)      

C.秒表

D.刻度尺

E.细线、砂和小砂桶     

其中不必要的器材是         (填代号)。

(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图10甲所示,已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,测得A点到BC点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm,则在打下点迹B时,小车运动的速度vB=          m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a=              m/s2。(结果保留三位有效数字)

(3)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图10乙所示的a-F图象,其中图线不过原点的原因是                                ,图线在末端弯曲的原因是                               。

 


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