如图甲所示,一质量m=5kg的粗细均匀的圆木棒竖直放置,在外力作用下保持静止状态,下端距水平弹性地面的高度为H=5.25m,与地面相碰的物体会以原速率弹回,木棒上有一质量为2m的弹性小环。若t=0时刻,小环从木棒上某处以竖直向上v0=4m/s的初速度向上滑动,并对小环施加竖直向上的如图乙所示的外力F,与此同时撤去作用在木棒上的外力。当木棒第一次与弹性地面相碰时,撤去施加在小环上的外力。已知木棒与小环间的滑动摩擦力f=1.2mg,小环可以看作质点,且整个过程中小环不会从木棒上端滑出,取g=10m/s2,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当小环和木棒最初开始运动时的加速度的大小;
(2)木棒第一次与弹性材料碰撞时的速度的大小;
(3)若木棒恰好与地面第4次碰撞时弹性小环从木棒底端滑落,求小环开始运动时距木棒下端的距离l(结果可以用分数表示)。

【答案】(1)小环加速度大小为2m/s2,方向竖直向下;木棒加速度大小为2m/s2,方向竖直向上;
(2)木棒第一次与弹性材料碰撞时的速度的大小为m/s;
(3)若木棒恰好与地面第4次碰撞时弹性小环从木棒底端滑落,小环开始运动时距木棒下端的距离l为m。
(2)木棒第一次与弹性材料碰撞时的速度的大小为
29
(3)若木棒恰好与地面第4次碰撞时弹性小环从木棒底端滑落,小环开始运动时距木棒下端的距离l为
1237
121
【解答】
【点评】
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