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如图所示,一质量为m=1kg、长为L=1m的直棒上附有倒刺,物体顺着直棒倒刺下滑,其阻力只为物体重力的1/5,逆着倒刺而上时,将立即被倒刺卡住.现该直棒直立在地面上静止,一环状弹性环自直棒的顶端由静止开始滑下,设弹性环与地面碰撞不损失机械能,弹性环的质量M=3kg,重力加速度g=10m/s2.求直棒在以后的运动过程中底部离开地面的最大高度.
弹性环下落到地面时,速度大小为v1,由动能定理得:
Mgl-fl=
1
2
Mv12
代人数据解得:v1=4m/s
弹性环反弹后被直棒刺卡住时,与直棒速度相同,设为v2,由动量守恒定律得:
Mv1=(M+m)v2
解得:v2=3m/s
直棒能上升的最大高度为:H=
v22
2g
=0.45m/s
答:直棒在以后的运动过程中底部离开地面的最大高度为0.45m/s.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别是p甲="5" kg·m/s,p乙="7" kg·m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为p乙′="10" kg·m/s,则两球质量m甲与m乙的关系可能是(   )
A.m甲=m乙B.m乙=2m甲
C.m乙=4m甲D.m乙=6m甲

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

 从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是: [ ]
A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小
B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小
C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图6-2-12所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为,则(   )
A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为
B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为
C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为
D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图1-2-20所示,在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块,其中物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态,物块B以初速度向着物块A运动,当物块B与物块A上的弹簧发生相互作用时,两物块保持在一条直线上运动.若分别用实线和虚线表示物块B和物块A的图象,则两物块在相互作用过程中,正确的图象是图1-2-21中的(  )
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在光滑水平面上,甲、乙两小滑块相向运动,已知甲的质量m1=0.6kg,乙的质量m2=0.4kg,甲的速度大小v1=0.8m/s,乙的速度大小v2=0.5m/s,两滑块想碰后粘在一起,则它们一起运动的速度大小为______m/s,方向与______碰前速度方向相同(填“甲”或“乙”).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量为4kg的小球A与质量为2kg的小球B,用轻弹簧相连(未栓接)在光滑的水平面上以速度v.向左运动,在A球与左侧墙壁碰撞,碰后两球继续运动的过程中,弹簧的最大弹性势能为8J,假设A球与墙壁碰撞过程中无机械能的损失,求:
①弹簧弹性势能在何时达到最大;
②v0的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点.开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出.第一次弹丸的速度为v0,打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ(θ<90°),当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋,使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ.若弹丸质量均为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽略不计,求两粒弹丸的水平速度之比v0/v为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,长木板ab的b端固定一档板,木板连同挡板的质量为M=4.0kg,a到挡板的距离s=2.0m.木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物块,其质量m=1.0kg,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10,它们都处于静止状态.现令小物块以初速v0=4.0m/s,沿木板向前滑动,直到和档板相撞.g=10m/s2
(1)碰撞后,若小物块恰好回到a端而不脱离木板.求碰撞过程中损失的机械能.
(2)若s=1.5m,碰撞过程中损失的机械能为3.0J,求长木板的最终速度大小?

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