【題目】

如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒，棒下端離地面高Ｈ，上端套著一個細(xì)環(huán)。棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg(k>1)。斷開輕繩，棒和環(huán)自由下落。假設(shè)棒足夠長，與地面發(fā)生碰撞時，觸地時間極短，無動能損失。棒在整個運動過程中始終保持豎直，空氣阻力不計。求：

（１）棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中，環(huán)的加速度。

（２）從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間，棒運動的路程Ｓ。

（３）從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對環(huán)及棒做的總功Ｗ。

【答案】見解析

【解析】

（1）設(shè)棒第一次上升過程中，環(huán)的加速度為

環(huán)受合力

由牛頓第二定律

聯(lián)立解得，方向豎直向上

（2）設(shè)以地面為零勢能面，向上為正方向，棒第一次落地的速度大小為，由機械能守恒得

解得

設(shè)棒弱起后的加速度

由牛頓第二定律

棒第一次彈起的最大高度

解得

棒運動的路程

（3）解法一

棒第一次彈起經(jīng)過時間與環(huán)達(dá)到相同速度

環(huán)的速度

棒的速度

環(huán)的位移

棒的位移

棒環(huán)一起下落至地

解得

同理，環(huán)第二次相對棒的位移

……

環(huán)相對棒的總位移

得

解法二：

設(shè)環(huán)相對棒滑動距離為

根據(jù)能量守恒有

摩擦力對棒及環(huán)做的總功

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速度地飄入電場線水平向右的加速電場，之后進(jìn)入電場線豎直向下的勻強電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上，整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，那么

A. 偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多

B. 三種粒子打到屏上時速度一樣大

C. 三種粒子運動到屏上所用時間相同

D. 三種粒子一定打到屏上的同一位置，

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N兩點,兩球運動的最大高度相同�？諝庾枇Σ挥�,則( )

A. B的加速度比A的大

B. B的飛行時間比A的長

C. B在落地時的速度比A在落地時的大

D. B在最高點的速度與A在最高點的速度相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某點O處固定點電荷＋Q，另一帶電－q的粒子以O為焦點做橢圓軌道運動，運動過程中經(jīng)過最近點a和最遠(yuǎn)點b，下述說法正確的是(　　)

A. 粒子在a點運動速率大于在b點速率

B. 粒子在a點運動加速度大于在b點加速度

C. 粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能

D. ＋Q所產(chǎn)生的電場中，a點電勢高于b點

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一絕緣“”形桿由兩段相互平行的足夠長的水平直桿PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓環(huán)MAP組成，固定在豎直平面內(nèi)，其中MN桿是光滑的，PQ桿是粗糙的，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的帶正電荷的小環(huán)套在MN桿上，小環(huán)所受的電場力為重力的。

（1）若將小環(huán)由D點靜止釋放，則剛好能到達(dá)P點，求DM間的距離；

（2）若將小環(huán)由M點右側(cè)5R處靜止釋放，設(shè)小環(huán)與PQ桿件的動摩擦因數(shù)為μ，小環(huán)所受最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，求小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是______

A．甲圖：一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后，a光在水珠中傳播的速度一定大于b光

B．乙圖：一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后，入射角i足夠大時不再會有光線從bb'面射出

C．丙圖：雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離將減小

D．丁圖：用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的

E．圖戊中的M、N是偏振片，P是光屏。當(dāng)M固定不動緩慢轉(zhuǎn)動N時，光屏P上的光亮度將會發(fā)生變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為電場中的一條電場線，在電場線上建立坐標(biāo)軸，則坐標(biāo)軸上O~X2間各點的電勢分布如圖乙所示，則（ ）

A. 在O~X2間，場強先減小后增大

B. 在O~X2間，場強方向一定發(fā)生了變化

C. 若一負(fù)電荷從O點運動到X2點，電勢能逐漸增大

D. 從O點靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷，則該電荷在O~X2間一直做加速運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶電小球從左向右水平射入豎直向下的勻強電場，在電場中的軌跡如圖所示，a、b為軌跡上的兩點，下列判斷正確的是

A. 小球一定帶負(fù)電荷

B. 小球在a點的動能大于b點的動能

C. 小球在a點的電勢能大于b點的電勢能

D. 小球的機械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中有兩個相同的帶電金屬小球A和B，相距為r，帶電量分別為q和2q，它們之間相互作用力的大小為F．有一個不帶電的金屬球C，大小跟A、B相同，當(dāng)C跟A、B小球先后各接觸一次后拿開，再將A、B間距離變?yōu)?/span>2r，那么A、B間的作用力的大小可為（ ）

A. 5F/64 B. 0 C. 3F/64 D. 3F/16

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案