2020全国二卷理综物理计算题25(压轴题)

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如图,一竖直圆管质量为M,下端距水平地面的高度为H,顶端塞有一-质量为m的小球。圆管由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;在运动过程中,管始终保持竖直。已 知M= 4m,球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg,g为重力加速度 的大小,不计空气阻力。

(1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间,管和球各自的加速度大小;

(2)管第一次落地弹起后, 在上升过程中球没有从管中滑出,求管上升的最大高度;

(3)管第二次落地弹起的上升过程中,球仍没有从管中滑出,求圆管长度应满足的 条件。


答案如下:


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