如下圖所示,做簡諧運動的單擺,擺球質(zhì)量為m擺長為l,振動的最大偏角為θ,當它運動到最高位置A時,恰好有一質(zhì)量為M的物體在水平恒力F作用下沿光滑水平面由靜止開始向右運動.求:欲使m和M的動量相同,作用力F應(yīng)滿足什么條件?

答案:
解析:

  解  因動量是矢量,故要使兩物體的動量相同,兩物體必須有相同的速度方向,即只有m從左向右擺過最低點時才有可能滿足題設(shè)條件.

  對物體m,據(jù)機械能守恒定律有:

         mgl(1-cosθ)=

  故經(jīng)過C點的動量

        

    物體運動到C點所用時間可表示為

            (n=0,1,2…)

    這樣對M使用動量定理可得:Ft=p,由此可得 

             (n=0,1,2…)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:江蘇省蘇北四市2011屆度高三第一次調(diào)研 題型:簡答題

 (請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,如都作答則按A、B兩小題評分)

A.(選修模塊3-3)(12分)

    (1)下列說法中正確的是   ▲    

A.當分子間的距離增大時,分子間的引力變大而斥力變小

B.布朗運動反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無規(guī)則運動

C.氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁頻繁碰撞而產(chǎn)生的

D.隨著低溫技術(shù)的發(fā)展,我們可以使溫度逐漸降低,并最終達到絕對零度 

 
    (2)一定質(zhì)量的某種理想氣體分別經(jīng)歷下圖所示的三種變化過程,其中表示等壓變化的是          (選填A(yù)、B或C),該過程中氣體的內(nèi)能          (選填“增加”、“減少”或“不變”)。

 

 

 

 

 

   (3)在一個大氣壓下,1g水在沸騰時吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸汽,對外做了170J的功,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1,水的摩爾質(zhì)量M=18g/mol。則

①水的分子總勢能變化了      ▲      J;

②1g水所含的分子數(shù)為      ▲     (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

B.(選修模塊3-4)(12分)

    (1)關(guān)于聲波和光波,以下敘述正確的是    ▲    

A.聲波和光波均為橫波

B.聲波和光波都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象

C.波速、波長和頻率的關(guān)系式,既適用于聲波也適用于光波

D.同一列聲波在不同介質(zhì)中傳播速度不同,光波在不同介質(zhì)中傳播速度相同

   (2)一根長繩左端位于平面直角坐標系的O點,

t=0時某同學(xué)使繩子的左端開始做簡諧運

動,t=1s時形成如圖所示波形。則該波的

周期T=s,傳播速度v=m/s。

   (3)如圖所示為直角三棱鏡的截面圖,一

條光線平行于 BC邊入射,經(jīng)棱鏡折射

后從AC邊射出。已知∠A=θ=60°,該棱

鏡材料的折射率為    ▲   ;

光在棱鏡中的傳播速度為   ▲  

(已知光在真空中的傳播速度為c)。

C.(選修模塊3-5)(12分)

   (1)在下列核反應(yīng)方程中,x代表質(zhì)子的方程是      ▲      

       A.+            B.+

C.+               D.+

(2)當具有5.0 eV能量的光子照射到某金屬表面后,從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5 eV。為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),入射光子的最低能量為     ▲    

        A.1.5 eV         B.3.5 eV             

C.5.0 eV              D.6.5 eV

(3)一臺激光器發(fā)光功率為P0,發(fā)出的激光在真空中波長為,真空中的光速為,普朗克常量為,則每一個光子的動量為  ▲  ;該激光器在秒內(nèi)輻射的光子數(shù)為  ▲

 

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