Question

如圖所示，一質量為m=1kg、長為L=1m的直棒上附有倒刺，物體順著直棒倒刺下滑，其阻力只為物體重力的1/5，逆著倒刺而上時，將立即被倒刺卡住．現該直棒直立在地面上靜止，一環狀彈性環自直棒的頂端由靜止開始滑下，設彈性環與地面碰撞不損失機械能，彈性環的質量M=3kg，重力加速度g=10m/s²．求直棒在以后的運動過程中底部離開地面的最大高度．

Answer 1

彈性環下落到地面時，速度大小為v₁，由動能定理得：
Mgl-fl=

1

2

Mv₁²
代人數據解得：v₁=4m/s
彈性環反彈后被直棒刺卡住時，與直棒速度相同，設為v₂，由動量守恒定律得：
Mv₁=（M+m）v₂
解得：v₂=3m/s
直棒能上升的最大高度為：H=

v 22

2g

=0.45m/s
答：直棒在以后的運動過程中底部離開地面的最大高度為0.45m/s．