Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為1kg的小球套在一根固定的直桿上，直桿與水平面夾角θ=30°.現(xiàn)小球在F=20N的豎直向上的拉力作用下，從A點(diǎn)靜止出發(fā)沿桿斜向上運(yùn)動(dòng)，已知桿與小球間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，g=10m/s2．試求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小；

（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑過(guò)程中距A點(diǎn)的最大距離．

Answer 1

【答案】（1）2.5m/s2（2）2.4m

【解析】

試題對(duì)小球受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律求出小球的加速度；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式求出撤去拉力前的位移和末速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出撤去拉力后的加速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出上滑的位移，從而得出小球上滑過(guò)程中距A點(diǎn)最大距離。

（1）由牛頓第二定律得：

摩擦力為：

解得：a1=2.5m/s2

(2)剛撤去F時(shí)，速度為：

位移為：

撤去F后，由牛頓第二定律得：

解得：a2=7.5m/s2

小球上滑的時(shí)間：

上滑的位移：

小球上滑的最大距離為：