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精英家教网如图所示,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.
分析:先对弹性环,运用动能定理求出下落到地面时的速度大小.弹性环反弹后被直棒刺卡住时,与直棒速度相同,根据动量守恒定律求出两者的共同速度,达到共同速度后两者一起做竖直上抛运动,根据运动学公式求解最大高度.
解答:解: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=
v
2
2
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.
点评:本题首先要分析清楚物体的运动过程,把握每个过程的物理规律,特别是弹性环反弹后被直棒刺卡住过程,系统的动量守恒,难度不大.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一质量为m,带电荷量为+q的小物体,在水平方向的匀强磁场B中,从倾角为
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的绝缘光滑足够长的斜面上由静止开始下滑,求:
(1)此物体在斜面Q上运动的最大速度.
(2)此物体在斜面上运动的距离.
(3)此物体在斜面上运动的时间.

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如图所示,一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈,从h1=5m的高处由静止开始下落,然后进入高度为h2(h2>L)的匀强磁场.下边刚进入磁场时,线圈正好作匀速运动.线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.15s.取g=10m/s2
(1)求匀强磁场的磁感应强度B.
(2)求线圈的下边刚离开磁场的瞬间,线圈的加速度的大小和方向.
(3)在线圈的下边通过磁场的过程中,线圈中产生的焦耳热Q是多少?通过线圈的电荷量q是多少?

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如图所示,一质量为m的物块恰好沿着倾角为θ的斜面匀速下滑.现对物块施加一个竖直向下的恒力F.则物块(  )

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(1)求电场强度E.
(2)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度大小v及方向.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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