问题 多选题

如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环,棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,大小为kmg(k>1).断开轻绳,棒和环自由下落,假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失,棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计,则(  )

A.棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,棒和环都做匀减速运动

B.从断开轻绳到棒和环都静止的过程中,环相对于地面始终向下运动

C.从断开轻绳到棒和环都静止的过程中,环相对于棒有往复运动,但总位移向下

D.从断开轻绳到棒和环都静止,由于棒和环间的摩擦而产生的热量为

2kmgH
k-1

答案

A、棒第一次与地面碰撞后,速度方向变为向上,环的速度方向向下,二者存在相对运动,相互间存在滑动摩擦力:棒受重力、向下的滑动摩擦力,合力方向向下;环受重力、向上的滑动摩擦力,合力方向向上.所以二者都做匀减速,故A正确;

B、当棒再次下落时,由于棒的速度小于环的下落速度,所以环的受力情况与之前相同,仍向下做匀减速运动.所以整个运动过程环都向下在做匀减速运动,故B正确C错误;

D、设环相对棒滑动距离为l

根据能量守恒  mgH+mg(H+l)=kmgl

摩擦力对棒及环做的总功为:W=-kmgl

解得:W=-

2KmgH
K-1
故D正确;

故选ABD.

解答题
单项选择题