如图所示,质量m1=1.0kg的长直木杆竖直静止在水平面上,但跟水平面并不黏合;另一质量m2=2.0kg、可视为质点的小橡胶环套在长直木杆上.现让小橡胶环以v0=15.0m/s的初速度从长直木杆顶端沿长木杆滑下,小橡胶环每次跟水平面的碰撞都是瞬间弹性碰撞;而长直木杆每次跟水平面碰撞瞬间都会立即停下而不反弹、不倾倒.最终小橡胶环未从长直木杆上端滑出.已知小橡胶环与长直木杆之间的滑动摩擦力大小f=20.0N,认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)长直木杆的最小长度;
(2)长直木杆跟水平面第一次碰撞瞬间损失的机械能;
(3)长直木杆跟水平面第n次将要碰撞时的速度大小表达式;
(4)小橡胶环在长直木杆上运动的总路程.
【答案】(1)长直木杆的最小长度为3.75m;
(2)长直木杆跟水平面第一次碰撞瞬间损失的机械能为25J;
(3)长直木杆跟水平面第n次将要碰撞时的速度大小表达式为;
(4)小橡胶环在长直木杆上运动的总路程为13.4m.
(2)长直木杆跟水平面第一次碰撞瞬间损失的机械能为25J;
(3)长直木杆跟水平面第n次将要碰撞时的速度大小表达式为
15
×
(
2
3
)
n
m
/
s
(4)小橡胶环在长直木杆上运动的总路程为13.4m.
【解答】
【点评】
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