◎ 题目

一圆环A套在一均匀圆木棒B上，A的高度相对B的长度来说可以忽略不计．A和B的质量都等于m，A和B之间的滑动摩擦力为f（f＜mg）．开始时B竖直放置，下端离地面高度为h，A在B的顶端，如图所示．让它们由静止开始自由下落，当木棒与地面相碰后，木棒以竖直向上的速度反向运动，并且碰撞前后的速度大小相等．设碰撞时间很短，不考虑空气阻力，问：在B再次着地前，要使A不脱离B，B至少应该多长？

◎ 答案

释放后A和B相对静止一起做自由落体运动，设落地时的速度为V1， 由V12=2gh可得， B着地前瞬间的速度为 v1= 2gh ， B与地面碰撞后，A继续向下做匀加速运动，B竖直向上做匀减速运动．它们加速度的大小分别为：   aA= mg-f m 和 aB= mg+f m       B竖直向上做匀减速运动的时间为t1 由V=V0+at1 得  t1= v1 aB ， B再次向下运动时，由于B的速度小于A的速度，所以B受得摩擦力仍然向下，加速度于竖直向上运动的加速度相同， 所以再次回到地面时的时间与上升的时间相同， 所以B与地面碰撞后向上运动到再次落回地面所需时间为   t= 2v1 aB 在此时间内A的位移   x=v1t+ 1 2 aAt2    要在B再次着地前A不脱离B，木棒长度L必须满足条件 L≥x  联立以上各式，解得  L≥ 8m2g2h (mg+f)2 答：B的长度至少应该是 8m2g2h (mg+f)2 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“一圆环A套在一均匀圆木棒B上，A的高度相对B的长度来说可以忽略不计．A和B的质量都等于m，A和B之间的滑动摩擦力为f（f＜mg）．开始时B竖直放置，下端离地面高度为h，A在B的顶端，如…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【自由落体运动】，【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。