如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)靜止在粗糙的水平桌面上，一質(zhì)量為m（m>M）的光滑小球以某一水平速度通過環(huán)上的小孔正對環(huán)心射入環(huán)內(nèi)，與環(huán)發(fā)生第一次碰撞后到第二次碰撞前小球恰好不會從小孔中穿出。假設(shè)小球與環(huán)內(nèi)壁的碰撞為彈性碰撞，只考慮圓環(huán)與桌面之間的摩擦，求圓環(huán)通過的總位移？


解：設(shè)小球的初速度為v0，第一次碰撞后，小球的速度為v1，圓環(huán)的的速度為v2。對圓環(huán)和小球組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律                 （2分）

由能量守恒定律                             （2分）

多次碰撞后小球和環(huán)最終靜止，設(shè)圓環(huán)受到的摩擦力為f，通過的總位移為x。系統(tǒng)的動能全部轉(zhuǎn)化為摩擦生熱                                 （2分）

第一次碰撞后經(jīng)時間t，小球恰好未從小孔中穿出，即二者共速，均為v1，由運動學(xué)規(guī)律      （1分）   對圓環(huán)，由動量定理   （1分）

聯(lián)立解得，圓環(huán)通過的總位移                            （1分）


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


一列簡諧橫波沿x軸傳播。t= 0時的波形如圖所示，質(zhì)點A與質(zhì)點B相距l(xiāng)m，A點速度沿y軸正方向；t=0.02s時，質(zhì)點A第一次到達(dá)正向最大位移處。由此可知（     ）

A.此波沿x軸正方向傳播

B.此波的傳播速度為25m/s

C.從t=0時起，經(jīng)過0.04s，質(zhì)點A沿波傳播方向遷移了1m

D.在t=0.04s時，質(zhì)點B處在平衡位置，速度沿y軸正方向

E此列波不能和頻率為50 Hz的橫波發(fā)生干涉現(xiàn)象

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


(1)如圖甲所示，螺旋測微器讀數(shù)為      mm.

(2)用如圖乙所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.實驗中，已通過調(diào)節(jié)長木板的傾角平衡了摩擦力.

①若小車的總質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m(m<<M)，重力加速度為g，可認(rèn)為小車釋放后受到的合外力大小為     

②實驗得到一條點跡清晰的紙帶如圖丙所示，選擇某點為起始點O，隔一定距離后取連續(xù)打出的點A、B、C、D…，測出O到上述各點的距離分別為x1、x2、x3、x4…，計算OA、OB、OC、OD…段的平均速度大小分別為、、、…．以平均速度為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的運動時間t為橫坐標(biāo)，作出-t圖象如圖丁所示，圖線縱軸截距的物理意義是           ；如果圖線的斜率為k，則小車的加速度大小為        ．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


空間有一勻強電場，在電場中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系O-xyz，M、N、P為電場中的三個點，M點的坐標(biāo)為（0，a，0），N點的坐標(biāo)為（a，0，0），P點的坐標(biāo)為（a , ,a）. 已知電場方向平行于直線MN，M點電勢為0，N點電勢為2V，則P點的電勢為（　　）

A. V　　　　B. V　　　　C. V　　　　D. V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，x軸水平、y軸豎直向下。計時開始時，位于原點處的沙漏由靜止出發(fā)，以加速度a沿x軸勻加速度運動，此過程中沙從沙漏中漏出，每隔相等的時間漏出相同質(zhì)量的沙。已知重力加速度為g，不計空氣阻力以及沙相對沙漏的初速度。

（1）求t0時刻漏出的沙在t（t> t0）時刻的位置坐標(biāo)；

（2）t時刻空中的沙排成一條曲線，求該曲線方程。

                  

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


雜技演員駕駛摩托車表演“飛車走壁”其簡化后的模型如圖所示，表演者沿表演臺的側(cè)壁做勻速圓周運動。若表演時雜技演員和摩托車的總質(zhì)量不變，摩托車與側(cè)壁間沿側(cè)壁傾斜方向的摩擦力恰好為零，軌道平面離地面的高度為H，側(cè)壁傾斜角度α不變，則下列說法中正確的是

A．摩托車做圓周運動的H越高，角速度越大

B．摩托車做圓周運動的H越高，線速度越小

C．側(cè)壁對摩托車提供的向心力隨高度H變大而減小

D．側(cè)壁對摩托車提供的向心力不隨H的變化而變化

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


在半徑R=0.20m的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強度大小為B=0.15T，方向垂直紙面向里的勻強磁場，如圖所示。圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系原點O，右端與邊界MN相切于x軸上的A點。MN右側(cè)有平行于x軸負(fù)方向的勻強電場。置于坐標(biāo)原點O的粒子源，可沿x軸正方向射出比荷為q/m=5.0×107C/kg、速度v0=3.0×106m/s的帶正電的粒子流（不計粒子重力）。右側(cè)電場強度大小為E=4.0×105V/m。現(xiàn)以過O點并垂直于紙面的直線為軸，將圓形磁場區(qū)域按逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°。求：

（1）粒子在磁場中運動的半徑；

（2）在旋轉(zhuǎn)磁場過程中，粒子經(jīng)過磁場后，途經(jīng)MN進(jìn)入電場，求粒子經(jīng)過MN時離A點最遠(yuǎn)的位置B到A點的距離L1；

（3）通過B點的粒子進(jìn)人電場后，再次經(jīng)過MN時距B點的距離L2為多大?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，半徑、圓心角的光滑圓弧軌道AB的A點與圓心等高，B點與長度的傾斜傳送帶BC相切，傳送帶以的速度順時針轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量的物塊從A點由靜止釋放，已知物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為，，，，求：

（1）物塊運動到B點時的速度為多大

（2）物塊從B運動到C所用的時間

（3）物塊從B運動到C的過程中，由于摩擦產(chǎn)生的熱量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，在波的傳播方向上有A、B兩個質(zhì)點，其平衡位置相距5.0m。某時刻，質(zhì)點A處于正向最大位移處，此時，質(zhì)點B恰好位于平衡位置，且向上運動，此后再過0.3s，質(zhì)點A第二次回到平衡位置，試求此列波的周期和傳播速度。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案