问题
计算题
如图所示,一个厚度不计的圆环A,紧套在长度为L的圆柱体B的上端,A、B两者的质量均为m,A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,其大小为kmg(k>1).B在离地H高处由静止开始落下,触地后能竖直向上弹起,触地时间极短,且无动能损失,B与地碰撞若干次后A与B分离.求:
(1)B与地第一次碰撞后,经多长时间A与B达到相同的速度;
(2)当A与B第一次达到相同速度时,B下端离地面的高度是多少.
答案
V0/Kg,(K-1/K2) H
题目分析:(1)对B来说碰撞后以速度v向上作匀减速运动,其加速度aB
由牛顿第二定律,得
得
相对加速度为kg,所以时间为
(2)对A来说碰撞后的加速度aA,由
得 方向竖直向上.当A、B速度相等时,两者相对静止.设经时间t后,两者速度相等,有
解得
B下端离地面的高度为
即B与地第一次碰撞后,当A与B刚相对静止时,B下端离地面的高度为.
点评:本题关键是对各个过程多次运用运动学公式列式求解,同时可对整个过程运用功能关系列式求解.