如圖所示，一輕質光滑細直杆的底座與一輕*簧相連，*簧的勁度係數為k，杆上套有一質量為m的小環，現給環一個豎直的...

問題詳情：

如圖所示，一輕質光滑細直杆的底座與一輕*簧相連，*簧的勁度係數為k，杆上套有一質量為m的小環，現給環一個豎直的力F，使*簧的壓縮量為x，然後控制作用在環上力的大小，使環向上做加速度為a（a小於g）的勻加速運動，直至環與杆的底座剛好要分離時，撤去對環的作用力，杆與*簧始終處在豎直狀態，求：

    （1）從環開始運動到環與杆底座剛好要分離時，環運動的時間

    （2）此過程中作用在環上的力F的最大值與最小值

    （3）若環離開杆的底座後的一瞬間撤去外力F，結果環剛好能上升到杆的頂端，則杆的長度為多少？

【回答】

解析：（1）環與杆底座剛好要分離時環對底座的作用力剛好為零，即*簧的*力為零，這時*簧處於原長，這個過程運動的位移為x

    （1分）

    （1分）

    （2）剛開始時力F最小，（2分）

    解得最小值  （2分）

    剛要離開時，F最大，（2分）

    解得F最大值  （2分）

    （3）環離開杆的底座時，速度為（1分）

    然後做豎直的上拋運動，剛好到杆頂速度為零

則杆長為   （2分）

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：計算題