[题目]如图所示.厚度可不计的圆环B套在粗细均匀.足够长的圆柱棒A的上端.圆环和圆柱棒质量均为m.圆环可在棒上滑动.它们之间滑动摩擦力与最大静摩擦力相等.大小均为f=2mg.开始时棒A的下端距地面的高度为H.圆环B套在A的最上端.由静止释放后棒A能沿光滑的竖直细杆MN上下滑动.设棒与地相碰时无机械能的损失且碰撞时间极短.求:(1)棒A第一次与地面相碰后向上运� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，厚度可不计的圆环B套在粗细均匀，足够长的圆柱棒A的上端，圆环和圆柱棒质量均为m，圆环可在棒上滑动，它们之间滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，大小均为f=2mg，开始时棒A的下端距地面的高度为H，圆环B套在A的最上端，由静止释放后棒A能沿光滑的竖直细杆MN上下滑动，设棒与地相碰时无机械能的损失且碰撞时间极短，求：

（1）棒A第一次与地面相碰后向上运动时，棒A和圆环B的加速度分别为多大？

（2）从释放到棒A第一次到达最高点时，圆环B相对A滑动的距离x；

（3）若棒A的长度为L=2.5H，求最终圆环B离地的高度h．

【答案】(1) (2) （3）

【解析】

（1）A与地面相碰后，速度大小不变，方向变成向上，B仍向下运动，则A、B间出现相对滑动，由牛顿第二定律，

对A：，解得；

对B：，解得；

（2）释放后A、B一起作自由落体运动，A下端第一次与地面相碰时的速度为v，则，

解得；

A棒与地面碰撞后以原速率反弹，向上匀减速至最高点，B环向下匀减速，所需的时间为t，，解得；

A棒匀减速上升的位移，

B环向下匀减速的位移大小

B环相对A棒滑动的距离

（3）分析可知，圆环B一直相对于A向下滑动，最终静止于地面，B沿A下滑一段距离S后静止，全过程根据能的转化和守恒定律，有

解得，

则圆环B离地的高度为；

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A. f1=0，f2≠0，f3≠0 B. f1≠0，f2=0，f3=0

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（1）除了图甲中实验器材外，完成本实验还必须使用的测量仪器是________。

（2）在下列实验操作中，符合要求的是________（选填序号）。

A．入射小球与被碰小球必须大小相同、质量相等

B．每次必须从同一高度由静止释放入射小球

C．安装轨道时，必须让水平槽末端水平

D．实验过程中，只要保持复写纸在白纸上位置不变，可以移动白纸

（3）测量了A、B两个小球的质量m1、m2，记录的落点平均位置M、N、P和轨道末端投影点O几乎在同一条直线上，并测量出三个落点M、N、P与O点距离分别是LM、LN、LP。在实验误差允许范围内，若关系式________成立（用测得的物理量符号表示），则验证了动量守恒定律。

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