如圖,一粗細均勻質量為M的圓管置于傾角θ=30°的光滑斜面頂端,圓管下端距斜面底端的固定彈性擋板距離為L,上端塞有一質量為m的小球。圓管由靜止自由下滑,運動方向始終與擋板垂直,并與擋板發生多次彈性碰撞,且每次碰撞時間極短。已知M=4m,小球和圓管之間的滑動摩擦力大小為2mg,g為重力加速度的大小,不計空氣阻力。
(1)求圓管第一次與擋板碰撞后的瞬間,圓管和小球各自的加速度大小;
(2)圓管第一次與擋板碰撞彈回上滑過程中,球沒有從圓管中滑出,求圓管上滑的最大距離;
(3)圓管多次與擋板碰撞彈回上滑過程中,球仍沒有從圓管中滑出,求圓管長度應滿足的條件。
【答案】(1)圓管和小球各自的加速度大小分別為g,1.5g;
(2)圓管上滑的最大距離為;
(3)圓管長度應滿足的條件為H≥L。
(2)圓管上滑的最大距離為
13
25
L
(3)圓管長度應滿足的條件為H≥
5
3
【解答】
【點評】
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發布:2024/12/29 16:0:1組卷:113引用:4難度:0.4
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