题目内容

(2013?南通二模)如图所示,直杆AB与水平面成α角固定,在杆上套一质量为m的小滑块,杆底端B点处有一弹性挡板,杆与板面垂直,滑块与挡板碰撞后原速率返回.现将滑块拉到A点由静止释放,与挡板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中点,设重力加速度为g,由此可以确定(  )
分析:滑块运动分两个阶段,匀加速下滑和匀减速上滑,利用牛顿第二定律求出两端加速度,利用运动学公式求解.
解答:解:设下滑位移为L,到达底端速度为v
由公式v2=2ax得:
下滑过程:v2=2aL     ①
上滑过程:v2=2a
L
2
=aL
      ②
由牛顿第二定律得:
下滑加速度为:a=
mgsinα-f
m
    ③
上滑加速度为:a=
mgsinα+f
m
     ④
①②③④联立得:a=
2
3
gsinα

a=
4
3
gsinα
 所以A正确;
f=
1
3
mgsinα
,又f=μFN=μmgcosα两式联立得:μ=
1
3
tanα
,所以c正确;
因为滑杆粗糙,所以最终滑块停在底端,所以B正确;
因为不知道最初滑块下滑的位移,所以无法求出速度,所以D错误;
故选ABC.
点评:解决本题的关键是上滑和下滑时摩擦力方向不同,所以加速度不同,另外抓住连接两段的桥梁是碰撞前后速度大小相等.
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