如圖10-2所示，AB為一光滑水平橫桿，桿上套一質(zhì)量為M的小圓環(huán)，環(huán)上系一長(zhǎng)為L質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)將繩拉直，且與AB平行，由靜止釋放小球，則當(dāng)線(xiàn)繩與AB成θ角時(shí)，圓環(huán)移動(dòng)的距離是多少？

mL（1-cosθ）/（M+m）


解析:

解題方法與技巧：雖然小球、細(xì)繩及圓環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合外力不為零（桿的支持力與兩圓環(huán)及小球的重力之和不相等）系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但是系統(tǒng)在水平方向不受外力，因而水平動(dòng)量守恒.設(shè)細(xì)繩與AB成θ角時(shí)小球的水平速度為v,圓環(huán)的水平速度為V，則由水平動(dòng)量守恒有：

MV=mv

且在任意時(shí)刻或位置V與v均滿(mǎn)足這一關(guān)系，加之時(shí)間相同，公式中的V和v可分別用其水平位移替代，則上式可寫(xiě)為：

Md=m［（L-Lcosθ）-d］

解得圓環(huán)移動(dòng)的距離：

d=mL（1-cosθ）/（M+m）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）同打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1甲所示，a，b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a，b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．
現(xiàn)利用圖1乙所示裝置研究滑塊的運(yùn)動(dòng)情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門(mén)1，2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游標(biāo)卡尺測(cè)量小滑塊的寬度d，卡尺數(shù)如圖丙所示．
①讀出滑塊的寬度d=
 
cm．
②滑塊通過(guò)光電門(mén)1的速度v1=
 
m/s．滑塊通過(guò)光電門(mén)2的速度v2=
 
m/s．（保留兩位有效數(shù)字）
③若提供一把米尺，測(cè)出兩個(gè)光電門(mén)之間的距離1m，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度為
 
．
（2）如圖2為一正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán)
①如果是用×10Ω檔測(cè)量電阻，則讀數(shù)為
 
Ω．
②如果是用直流10mA檔測(cè)量電流，則讀數(shù)為
 
mA．
③如果是用直流5V檔測(cè)量電壓，則讀數(shù)為
 
V．
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t1=0時(shí)波傳播到x軸上的質(zhì)點(diǎn)B，在它左邊的質(zhì)點(diǎn)A恰好位于負(fù)最大位移處，如圖7-2所示．在t2=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第二次出現(xiàn)在正的最大位移處，則（　　）
A、該簡(jiǎn)諧波的波速等于10 m/sB、t2=0.6 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C在平衡位置處且向下運(yùn)動(dòng)C、t2=0.6 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C在平衡位置處且向上運(yùn)動(dòng)D、當(dāng)質(zhì)點(diǎn)D第一次出現(xiàn)在正最大位移處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B恰好在平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其面板結(jié)構(gòu)如圖1甲所示，a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收的裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可顯示物體的擋光時(shí)間，現(xiàn)用圖乙所示裝置做“利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，圖1乙中1為小鋼球，2和3是固定在鐵架臺(tái)適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出，讓小鋼球從兩個(gè)光電門(mén)正上方某高度處自由落下，光電門(mén)2和3各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.0×10-2s和2.0×10-2s用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑d，此時(shí)卡尺游標(biāo)部分如圖丙所示．
①讀出小球的直徑d=
5.015
5.015
cm．
②小鋼球通過(guò)光電門(mén)2中心的速度v1=
1.0
1.0
m/s，小鋼球通過(guò)光電門(mén)3中心的速度v2=
2.5
2.5
m/s．（保留兩位有效數(shù)字）
③為子驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，除了計(jì)算小鋼球通過(guò)光電門(mén)的速度外，還需要用工具直接測(cè)量的物理量有
C
C
（選填下列選項(xiàng)）
A．小鋼球的質(zhì)量  B．重力加速度  C．光電門(mén)2中心到3中心的高度  D．小鋼球通過(guò)光電門(mén)2中心到3中心的時(shí)間

（2）現(xiàn)要求用下列提供的器材測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E．干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻末知）電流表（量程為30mA，內(nèi)阻約為10Ω）阻值為30Ω和40Ω的定值電阻各一個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2，導(dǎo)線(xiàn)若干
①根據(jù)所給器材，在圖2的兩個(gè)電路原理圖中，應(yīng)選擇圖
甲
甲
．（填“甲”或“乙”）
②在所選擇的電路中原理圖中，R1應(yīng)選擇阻值為
40
40
Ω的定值電阻．
③若在用所選擇的電路原理圖測(cè)量中，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，電流表的讀數(shù)如圖2丙所示，閉合開(kāi)關(guān)S1、斷開(kāi)S2時(shí)，電流表的讀數(shù)如圖2丁所示，則待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=
1.44
1.44
V（保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖10-2所示豎直放置的容器內(nèi)有隔板隔開(kāi)的A、B兩部分氣體，A的密度小，B的密度大，抽去隔板，加熱氣體，使兩部分氣體均勻混合，設(shè)在此過(guò)程中氣體的吸熱為Q，氣體的內(nèi)能增加為ΔU，則(    )

圖10-2

A.ΔU=0               B.ΔU＜Q                 C.ΔU＞Q            D.無(wú)法比較

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某同學(xué)用如圖9所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，請(qǐng)回答下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題：

（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖9中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材：

A．交流電源、導(dǎo)線(xiàn)      

B．天平(含配套砝碼)      

C．秒表

D．刻度尺

E．細(xì)線(xiàn)、砂和小砂桶     

其中不必要的器材是         (填代號(hào))。

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車(chē)拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖10甲所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.02s，測(cè)得A點(diǎn)到B、C點(diǎn)的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm，則在打下點(diǎn)跡B時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度vB=          m/s；小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度a=              m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí)，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖10乙所示的a-F圖象，其中圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是                                ，圖線(xiàn)在末端彎曲的原因是                               。

 


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