
如圖所示,箱子a連同固定在箱子底部的豎直桿b的總質(zhì)量M=10kg.箱子內(nèi)部高度H=3.6m,桿長h=2.0m,桿的頂端為Q點.另有一內(nèi)孔略大于直桿截面的鐵環(huán)從箱子頂部P點以v
0=4m/s的初速度落下,正好套在桿上沿桿運動,鐵環(huán)第一次被箱子底部彈起后恰好能重新返回到P點,小鐵環(huán)的質(zhì)量為m=2kg.(不計鐵環(huán)與箱底碰撞時的能量損失,g取10m/s
2)
(1)求在沿桿運動的過程中,鐵環(huán)受到的摩擦力f大小是多少?
(2)設(shè)鐵環(huán)在t
0=0時刻釋放,t
1時刻第一次到達Q點,t
2時刻第一次到達桿底部,t
3時刻第二次到達Q點,t
4時刻恰好回到P點.請在圖(b)給定的坐標中,畫出0~t
4時間內(nèi)箱子對地面壓力的變化圖象;
(3)求從開始下落到最終停止在箱底,鐵環(huán)運動的總路程s是多少?