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)上系一長為L質(zhì)量不計的細(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)線繩與AB成θ角時，圓環(huán)移動的距離是多少？

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)在運動過程中合外力不為零（桿的支持力與兩圓環(huán)及小球的重力之和不相等）系統(tǒng)動量不守恒，但是系統(tǒng)在水平方向不受外力，因而水平動量守恒.設(shè)細(xì)繩與AB成θ角時小球的水平速度為v,圓環(huán)的水平速度為V，則由水平動量守恒有：

MV=mv

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

Md=m［（L-Lcosθ）-d］

解得圓環(huán)移動的距離：

d=mL（1-cosθ）/（M+m）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

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

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科目：高中物理 來源： 題型：

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

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

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

（2）現(xiàn)要求用下列提供的器材測量一節(jié)干電池的電動勢E．干電池（電動勢約為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的定值電阻各一個開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干
①根據(jù)所給器材，在圖2的兩個電路原理圖中，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量中，閉合開關(guān)S1、S2時，電流表的讀數(shù)如圖2丙所示，閉合開關(guān)S1、斷開S2時，電流表的讀數(shù)如圖2丁所示，則待測干電池的電動勢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 來源： 題型：

如圖10-2所示豎直放置的容器內(nèi)有隔板隔開的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.無法比較

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用如圖9所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關(guān)此實驗的問題：

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

A．交流電源、導(dǎo)線      

B．天平(含配套砝碼)      

C．秒表

D．刻度尺

E．細(xì)線、砂和小砂桶     

其中不必要的器材是         (填代號)。

（2）打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況。其中一部分紙帶上的點跡情況如圖10甲所示，已知打點計時器打點的時間間隔T=0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm，則在打下點跡B時，小車運動的速度vB=          m/s；小車做勻加速直線運動的加速度a=              m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）在驗證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時，某學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖10乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是                                ，圖線在末端彎曲的原因是                               。

 


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