题目内容
【题目】如图所示,厚度不计的圆环套在粗细均匀、长度为0.8m的圆柱顶端。圆环可在园柱上滑动,同时从静止释放,经0.4s圆柱与地相碰,圆柱与地相碰后速度瞬间变为0,且不会倾倒。
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(1)求静止释放瞬间,圆柱下端离地的高度
(2)若最终圆环离地的距离为0.6m,则圆环与园柱间的滞动摩擦力是圆环重力的几倍?
(3)若圆环速度减为0时,恰好到达地面,则从静止释放时圆环离地的高度为多少?
【答案】(1)
(2)5(3)![]()
【解析】
(1)圆柱体由静止释放做自由落体运动,根据h=
gt2求解圆柱下端离地的高度;
(2)圆柱体落地后,圆环做减速运动直到速度为零;根据运动公式求解加速度,根据牛顿第二定律求解圆环受阻力与重力的比值;
(3)根据速度位移关系求解静止释放时圆环离地的高度.
(1)圆柱下端离地的高度
(2)圆柱体落地时圆环的速度:
解得a=40m/s2;
对圆环根据牛顿第二定律:f-mg=ma,
解得f:mg=5
(3)由v22=2aL,
解得v2=8m/s,
则
则从静止释放时圆环离地的高度为H=L+h2=4m
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