一个小圆环A套在均匀的木棒B上,A和B的质量都等于m,A、B之间的滑动摩擦为F(F<mg),开始时B竖直放置,下端距地面高度为h,A在B的顶端,某时刻它们由静止下落,

发布时间:2020-08-05 08:16:58

一个小圆环A套在均匀的木棒B上,A和B的质量都等于m,A、B之间的滑动摩擦为F(F<mg),开始时B竖直放置,下端距地面高度为h,A在B的顶端,某时刻它们由静止下落,当木棒与地面相碰后,木棒的竖直向上的速度反弹,而且碰撞前后速度大小相等,碰撞时间极短,不考虑空气阻力.求:B再次看地前,要使A不脱离B,B至少多长?

网友回答

解:解:释放后A和B相对静止一起做自由落体运动,设落地时的速度为V1,
由V12=2gh可得,
B着地前瞬间的速度为 v1=.
B与地面碰撞后,A继续向下做匀加速运动,B竖直向上做匀减速运动.它们加速度的大小分别为:

B竖直向上做匀减速运动的时间为t1
由V=V0+at1 得?
B再次向下运动时,由于B的速度小于A的速度,所以B受得摩擦力仍然向下,加速度与竖直向上运动的加速度相同,
所以再次回到地面时的时间与上升的时间相同,
所以B与地面碰撞后向上运动到再次落回地面所需时间为.
在此时间内A的位移???x=v1t
要在B再次着地前A不脱离B,木棒长度L必须满足条件 L≥x?
联立以上各式,解得? L≥

答:要使A不脱离B,B至少.
解析分析:A和B第一次下降时,都是做自由落体运动,当木棒与地面相碰后,木棒开始向上做匀减速运动,圆环A在摩擦力的作用下,向下做加速运动,分析木棒的运动情况可知,木棒的速度小于圆环A的速度,木棒受到的摩擦力始终向下,由牛顿第二定律求出加速度,再由位移公式可以计算出木棒的长度.

点评:题目涉及到的运动过程较多,要根据物体的受力的情况,逐个分析物体的运动过程,在计算中需要注意的是木棒在上升和再次下降的过程中,它的加速度是一样的,所以运动的时间也就是相同的.
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