如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环.棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1).断开轻绳,棒和环自由下落.假设棒足够
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如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环.棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1).断开轻绳,棒和环自由下落.假设棒足够
题目
如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环.棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1).断开轻绳,棒和环自由下落.假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失.棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计.求:
(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环和棒的加速度.
(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程s.
(3)与地面第二次碰撞前要使环不脱离棒,棒最少为多长?
(4)从断开轻绳到棒和环都静止,要使环不脱离棒,棒最少为多长?
答案
(1)第一次碰地后,环和棒的加速度大小分别是
a
环
=
kmg−mg
m
=(k-1)g,竖直向上.
a
棒
=
kmg+mg
m
=(k+1)g.竖直向下.
(2)落地及反弹的瞬时速度大小v
1
=
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