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

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 AB θ 角时,圆环移动的距离是多少?
水倾倾 1年前 已收到1个回答 举报

klyj 幼苗

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mL (1-cos θ )/( M + m )

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 AB 成 θ 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:
M V= mv
且在任意时刻或位置 V 与 v 均满足这一关系,加之时间相同,公式中的 V 和 v 可分别用其水平位移替代,则上式可写为:
Md = m [( L - L cos θ )- d ]
解得圆环移动的距离:
d = mL (1-cos θ )/( M + m )

1年前

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