（18分）如圖所示，厚度可不計(jì)的圓環(huán)套在粗細(xì)均勻的圓柱棒上端。圓環(huán)和圓柱棒質(zhì)量分別為2m和m，圓環(huán)可在棒上滑動(dòng)，它們之間滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力相等，大小為2kmg(k為大于1的常數(shù))。設(shè)棒與地相碰時(shí)無(wú)機(jī)械能損失且碰撞時(shí)間極短。已知棒自由下落時(shí)下端距地面距離為H，與地經(jīng)過(guò)多次碰撞后圓環(huán)才從棒的下端滑脫。求出第一次碰地后第二次碰地前環(huán)沿棒的相對(duì)滑動(dòng)停止瞬間棒速度大小。

   

解析：

第一次碰地瞬間的速度為 ，方向向下（3分）

第一次碰地后瞬間，依題意知：，方向向上 （1分）

，方向向下  （1分）

之后棒的加速度：，方向向下（3分）

環(huán)的加速度：，方向向上 （3分）

取向下方向?yàn)檎较�，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t有共同速度，則

+(2k+1)g t=－(k－1)g t （4分）

解得：  （1分）

故相對(duì)靜止的速度為：

（2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?南匯區(qū)二模）如圖所示，一個(gè)開口向上的圓筒氣缸直立于地面上，距缸底2L處固定一個(gè)中心開孔的隔板a，在小孔處裝有一個(gè)能向下開啟的單向閥門b，只有當(dāng)上部壓強(qiáng)大于下部壓強(qiáng)時(shí)，閥門才開啟．C為一質(zhì)量與摩擦均不計(jì)的活塞，開始時(shí)隔板以下封閉氣體壓強(qiáng)為1.1P0（P0為大氣壓強(qiáng)）；隔板以上由活塞c封閉的氣體壓強(qiáng)為P0，活塞c與隔板距離為L(zhǎng)．現(xiàn)對(duì)活塞c施加一個(gè)豎直向下緩慢增大的力F，設(shè)氣體溫度保持不變，已知F增大到Fo時(shí)，可產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)為0.1P0，活塞與隔板厚度均可不計(jì)，求：
（1）當(dāng)力緩慢增大到2Fo時(shí)，活塞c距缸底高度是多少？
（2）當(dāng)力F增大到多少時(shí)，活塞c恰好落到隔板上？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一個(gè)開口向上的圓筒氣缸直立于地面上，距缸底L處，固定一個(gè)中心開孔的隔板a，在小孔處裝有一個(gè)能向下開啟的單向閥門b，只有當(dāng)上部壓強(qiáng)大于下部壓強(qiáng)時(shí)，閥門才開啟．C為一質(zhì)量與摩擦均不計(jì)的活塞，開始時(shí)隔板以下封閉氣體壓強(qiáng)為2P0（P0為大氣壓強(qiáng)）；隔板以上由活塞c封閉的氣體壓強(qiáng)為P0，活塞c與隔板距離為2L．現(xiàn)緩慢地將鐵砂加在活塞c上，并設(shè)氣體溫度保持不變，已知鐵砂質(zhì)量為m0時(shí)，可產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)為P0，活塞、缸壁與隔板厚度均可不計(jì)，求：
（1）當(dāng)堆放鐵砂質(zhì)量為2m0時(shí)，活塞c距缸底高度是多少？
（2）當(dāng)堆放鐵砂質(zhì)量為4m0時(shí)，缸內(nèi)各部分氣體壓強(qiáng)是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?靜安區(qū)模擬）如圖所示，一個(gè)圓筒形汽缸平放在水平面上，A、B為兩個(gè)可以無(wú)摩擦滑動(dòng)的活塞，活塞B質(zhì)量為m，活塞A的質(zhì)量及厚度都可不計(jì)．活塞B用一根輕彈簧與汽缸底相邊，a、b為汽缸側(cè)壁上的兩個(gè)小孔，與外界相通，兩小孔及兩活塞靜止時(shí)的位置如圖（甲）所示，先用一根細(xì)管（細(xì)管容積可不計(jì)）把a(bǔ)、b兩孔連通，然后把汽缸直立起來(lái)，并在活塞A上壓一個(gè)質(zhì)量也是m的砝碼C，則活塞B下降了l/6，活塞A下降了l/3，恰好擋住a孔，如圖（乙）所示．現(xiàn)在活塞A上再壓一個(gè)與C相同的砝碼D，求A、B兩活塞最后靜止時(shí)的位置（設(shè)溫度始終保持不變）

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科目：高中物理 來(lái)源：河北省模擬題 題型：計(jì)算題

如圖所示 ，厚度可不計(jì)的圓環(huán)套在粗細(xì)均勻的圓柱棒上端．圓環(huán)和圓柱棒質(zhì)量分別為2m和m，圓環(huán)可在棒上滑動(dòng)，它們之間滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力相等，大小為2kmg（k為大于1的常數(shù)）．棒能沿光滑的豎直細(xì)桿AB上下滑動(dòng)．設(shè)棒與地相碰時(shí)無(wú)機(jī)械能的損失且碰撞時(shí)間極短．已知棒自由下落時(shí)下端距地面距離為H，與地經(jīng)過(guò)多次碰撞后圓環(huán)才從棒的下端滑脫．求出第一次碰地后第二次碰地前環(huán)沿棒的相對(duì)滑動(dòng)停止瞬間棒速度大小．        
下面是一位同學(xué)的解法，如認(rèn)為正確，說(shuō)明理由；如認(rèn)為不正確，指出錯(cuò)誤并寫出正確的解法．
解：第一次碰地瞬間的速度為，方向向下 ①
第一次碰地后瞬間，依題意知，   方向向上  ②
，方向向下  ③
之后當(dāng)兩者停止相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，設(shè)共同速度為v，取向下為正方向，由動(dòng)量守恒定律，得：  ④
得：．

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