题文
在地面上方足够高的地方，存在一个高度d=0.5m的“相互作用区域”（下图中画有虚线的部分）．一个小圆环A套在一根均匀直杆B上，A和B的质量均为m，若它们之间发生相对滑动时，会产生f=0.5mg的摩擦力．开始时A处于B的最下端，B竖直放置，A距“相互作用区域”的高度h=0.8m．让A和B一起从静止开始下落，只要A处于“相互作用区域”就会受到竖直向上、大小F=3mg的恒力作用，而“相互作用区域”对处于其中的杆B不产生作用力．杆B在下落过程中始终保持竖直，且杆的长度能够保证圆环A与杆不会分离．不计空气阻力，取g=10m/s2．求：
（1）杆B的最下端刚进人“相互作用区域”时的速度；
（2）圆环A通过“相互作用区域”所用的时间；
（3）为保证圆环A在空中运动过程中始终与杆不会分离，杆的最小长度．
题型：未知 难度：其他题型
答案
（1）设A和B一体静止下落至“相互作用区域”的速度为v1，则v12=
代入数据得 v1=4.0m/s
（2）A在“相互作用区域”运动时，A受到重力mg、滑动摩擦力f和竖上向上的恒力F作用，设加速度aA、运动时间为t，根据牛顿第二定律有mg+f-F=maA
代入数据得 aA=-15m/s2
由位移公式有 d=v1t+12aAt2
代入数据解得 t=0.2s t′=0.33s（不符题意，舍去）
（3）设B在“相互作用区域”运动的加速度为aB，A刚离开“相互作用区域”时，圆环A和直杆B的速度分别为vA和vB，则：mg-f=maB，vB=v0+aBt，vA=v1+aAt
代入数据解得 vA=1m/s，vB=5m/s
此过程二者相对滑动的距离 s1=v1t+12aBt2-d
代入数据解得 s1=0.4m
设A离开“相到作用区域”后二者相对滑动过程的时间为t′，A的加速度为a'A，则
a′A=mg+fm
vA+a'At′=vB+aBt′
二者相对滑动的距离 s2=vBt′+12aBt′2-(vAt′+12a′At′2)
代入数据解得 t′=0.4s，s2=0.8m
则杆的最小长度 s=s1+s2=1.2m
答：（1）杆B的最下端刚进人“相互作用区域”时的速度为4.0m/s；
（2）圆环A通过“相互作用区域”所用的时间为0.2s；
（3）为保证圆环A在空中运动过程中始终与杆不会分离，杆的最小长度为1.2m．
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
考点
据考高分专家说，试题“在地面上方足够高的地方，存在一个高度d=.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式：
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式，联立推导出匀变速直线运动的位移公式：
知识点拨：
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻（t=0）的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量，解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导，
如图是某物体做匀变速直线运动的图象．根据图象的物理意义，它与横轴（时间轴）所围的那块梯形面积表示运动的位移．所以：
