Question

如圖所示，一質量為m=1kg、長為L=1m的直棒上附有倒刺，物體順著直棒倒刺下滑，其阻力只為物體重力的1/5，逆著倒刺而上時，將立即被倒刺卡�。�現該直棒直立在地面上靜止，一環狀彈性環自直棒的頂端由靜止開始滑下，設彈性環與地面碰撞不損失機械能，彈性環的質量M=3kg，重力加速度g=10m/s²．求直棒在以后的運動過程中底部離開地面的最大高度．

Answer 1

分析：先對彈性環，運用動能定理求出下落到地面時的速度大�。畯椥原h反彈后被直棒刺卡住時，與直棒速度相同，根據動量守恒定律求出兩者的共同速度，達到共同速度后兩者一起做豎直上拋運動，根據運動學公式求解最大高度．

解答：解：彈性環下落到地面時，速度大小為v₁，由動能定理得：
Mgl-fl=

1

2

Mv₁²
代人數據解得：v₁=4m/s
彈性環反彈后被直棒刺卡住時，與直棒速度相同，設為v₂，由動量守恒定律得：
Mv₁=（M+m）v₂
解得：v₂=3m/s
直棒能上升的最大高度為：H=

v 2 2

2g

=0.45m/s
答：直棒在以后的運動過程中底部離開地面的最大高度為0.45m/s．

點評：本題首先要分析清楚物體的運動過程，把握每個過程的物理規律，特別是彈性環反彈后被直棒刺卡住過程，系統的動量守恒，難度不大．