如图所示，一轻绳悬挂着粗细均匀且足够长的棒，棒下端离地面高为h，上端套着一个细环...

如图所示，一轻绳悬挂着粗细均匀且足够长的棒，棒下端离地面高为h，上端套着一个细环，环和棒的质量均为m，设环和棒间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且满足最大静摩擦力f=kmg（k为大于1的常数，g为重力加速度），某时刻突然断开轻绳，环和棒一起自由下落，棒每次与地面碰撞时与地面接触的时间极短，且无机械能损失，棒始终保持竖直直立状态，不计空气阻力，求：

满分5 manfen5.com

（1）棒第一次与地面碰撞后弹起上升的过程中，环的加速度大小a；

（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）从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于棒滑动的距离L。

（1）（k-1）g；（2）；（3）【解析】试题分析：（1）kmg-mg=ma，a=（k-1）g （2）设棒第一次落地的速度大小为v1 棒第一次弹起后上升的最大高度为h1；解得棒运动的路程为：（3）考点：牛顿第二定律、能量守恒【名师点睛】本题综合性较强，涉及多过程运动分析，难点在于分析棒和环的相对运动，进而得出位移．（1）棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环由于惯性继续向下运动，受到向上的滑动摩擦力，大小为kmg，棒向上运动，受到向下的滑动摩擦力，大小为kmg，故可以根据牛顿第二定律分别求出环和棒的加速度．（2）棒运动的总路程为原来下降的高度H，加上第一次上升高度的两倍，对棒受力分析可以求得棒的加速度的大小，在由运动学公式可以求得上升的高度．（3）弹起后，环的运动由两个过程构成，一个是向下的匀减速，另一个是向上的匀加速直到与棒的速度相等，根据运动学公式求出两者相对滑动距离，即等于棒最少长度．（4）据能量守恒列式，求出棒最少为长度．

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

某同学为了研究轻质弹簧的弹性势能EP与弹簧长度改变量x的关系，设计了如图甲所示的实验装置，在离水平地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小球接触（不连续），若将小球向左压缩弹簧一段距离后静止释放，小球将沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行一段时间后落到位于水平地面上的记录纸上并留下痕迹，重力加速度为g。

满分5 manfen5.com

（1）若测得某次压缩弹簧（改变量x未知）由静止释放后小球落点的痕迹P到O点的水平距离为s，则释放小球前弹簧弹性势能的表达式为EP= ；

（2）该同学改变弹簧的压缩量x进行多次实验，并测量得到下表所示的一系列数据：

满分5 manfen5.com

结合（1）问中所得EP的表达式和上表中的数据，可以得出弹簧的弹性势能EP与弹簧压缩量x之间的关系，其表达式应为EP= ；

（3）完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变；

（I）在一木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹M；

（II）将木板向右平移适当距离后固定，将小球向左压缩弹簧一段距离x0后由静止释放撞到木板并在白纸上留下痕迹N；

（III）用刻度尺测量得白纸上M点到N点的竖直距离为y，桌子右边缘与木板的水平距离为L，则步聚（II）中的弹簧的压缩量x0= 。

查看答案

某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz在线带上打出的点中，选出第1个计数点O点，然后每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A.B.C.D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：SA=16.6mm、 SB=126.5mm、 SD=624.5mm，由以上信息可以推知：