如圖所示,一個質最為M,長為L的圓管豎直放置,頂端塞有一個質量為m的**小球,M=4m,球和管間的滑動摩擦力與...
問題詳情:
如圖所示,一個質最為M,長為L的圓管豎直放置,頂端塞有一個質量為m的**小球,M=4m,球和管間的滑動摩擦力與最大靜摩擦力大小均為4mg,管下端離地面高度H=5m。現讓管自由下落,運動過程中管始終保持豎直,落地時向上*起的速度與落地時速度大小相等,若管第一次*起上升過程中,球恰好沒有從管中滑出,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。求
(1)管第一次落地*起剛離開地面時管與球的加速度分別多大?
(2)從管第一次落地*起到球與管達到相同速度時所用的時間。
(3)圓管的長度L。
【回答】
(1),方向向下 ,方向向上(2)0 4s;(3)4m
【解析】 試題分析:(1)管第一次落地*起時,管的加速度大小為,球的加速度大小為,由牛頓第二定律
對管
對球 故,方向向下
方向向上
(2)球與管第一次碰地時,由
得碰後管速,方向向上
碰後球速,方向向下
球剛好沒有從管中滑出,設經過時間t,球、管速度相同,則有
對管 對球
代入數值聯立解得
(3)管經t時間上升的高度為
球下降的高度
管長
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:計算題