如圖甲所示,一質量m=5kg的粗細均勻的圓木棒豎直放置,在外力作用下保持靜止狀態,下端距水平彈性地面的高度為H=5.25m,與地面相碰的物體會以原速率彈回,木棒上有一質量為2m的彈性小環。若t=0時刻,小環從木棒上某處以豎直向上v0=4m/s的初速度向上滑動,并對小環施加豎直向上的如圖乙所示的外力F,與此同時撤去作用在木棒上的外力。當木棒第一次與彈性地面相碰時,撤去施加在小環上的外力。已知木棒與小環間的滑動摩擦力f=1.2mg,小環可以看作質點,且整個過程中小環不會從木棒上端滑出,取g=10m/s2,不計空氣阻力,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,求:
(1)當小環和木棒最初開始運動時的加速度的大小;
(2)木棒第一次與彈性材料碰撞時的速度的大小;
(3)若木棒恰好與地面第4次碰撞時彈性小環從木棒底端滑落,求小環開始運動時距木棒下端的距離l(結果可以用分數表示)。

【答案】(1)小環加速度大小為2m/s2,方向豎直向下;木棒加速度大小為2m/s2,方向豎直向上;
(2)木棒第一次與彈性材料碰撞時的速度的大小為m/s;
(3)若木棒恰好與地面第4次碰撞時彈性小環從木棒底端滑落,小環開始運動時距木棒下端的距離l為m。
(2)木棒第一次與彈性材料碰撞時的速度的大小為
29
(3)若木棒恰好與地面第4次碰撞時彈性小環從木棒底端滑落,小環開始運動時距木棒下端的距離l為
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【解答】
【點評】
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(1)木箱加速度a的大小;
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