江苏2007年物理高考题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/04 18:57:42
一轻绳吊着粗细均匀地棒，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。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 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.
2 从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功W。

解：⑴设棒第一次上升过程中，环的加速度为a环，由牛顿第二定律得：
kmg－mg＝ma环
解得：a环＝(k－1)g，方向竖直向上
⑵设棒第一次落地的速度大小为v1
由机械能守恒得：
解得：
设棒弹起后的加速度为a棒，由牛顿第二定律得：
A棒＝－(k＋1)g
棒第一次弹起的最大高度为：
解得：
棒运动的路程为：