题目内容
如图（a）所示，质量为M=10kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定在一个轻细杆ABC，∠ABC=45°．在A端固定一个质量为m=2kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5．现对滑块施加一个水平向右的推力F1=84N，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向．（取g=10m/s2）有位同学是这样解的：
小球受到重力及杆的作用力F2，因为是轻杆，所以F2方向沿杆向上，受力情况如图（b）所示．根据所画的平行四边形，可以求得：
F2=
mg=
×2×10N=20
N．
你认为上述解法是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．
小球受到重力及杆的作用力F2，因为是轻杆，所以F2方向沿杆向上，受力情况如图（b）所示．根据所画的平行四边形，可以求得：
F2=
| 2 |
| 2 |
| 2 |
你认为上述解法是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．
小球受重力、杆的弹力，在两个力共同作用下产生水平向右的加速度．
以小球和滑块系统为研究对象进行受力分析知
F合=F-f=F-μ（m+M）g
据牛顿第二定律知：F合=（m+M）a
系统产生的加速度a=
=
m/s2=2m/s2
由题意知小球所受合力F合1=ma=4N
对小球进行受力分析：小球受重力、杆的弹力F，这两个力的合力大小为4N且在水平方向，
如图知：已知G=2×10N=20N，F合1=ma=4N，求Fx，则：
Fx=
=
N=20.4N
Fx的方向如图所示，即所成角α的正切值为tanα=
=5
答：上述解法不正确，杆对小球的作用力不一定沿杆的方向，作用力的大小与方向具体由小球的加速度a的大小来决定，并随着a的变化而变化．
杆对小球的作用力大小为20.4N，方向斜向右上方，与水平方向夹角的正切值为5．
以小球和滑块系统为研究对象进行受力分析知
F合=F-f=F-μ（m+M）g
据牛顿第二定律知：F合=（m+M）a
系统产生的加速度a=
| F-μ(M+m)g |
| M+m |
| 84-0.5×(10+2)×10 |
| 10+2 |
由题意知小球所受合力F合1=ma=4N
对小球进行受力分析：小球受重力、杆的弹力F，这两个力的合力大小为4N且在水平方向，
如图知：已知G=2×10N=20N，F合1=ma=4N，求Fx，则：
Fx=
| G2+F合12 |
| 416 |
Fx的方向如图所示，即所成角α的正切值为tanα=
| G |
| F合1 |
答：上述解法不正确，杆对小球的作用力不一定沿杆的方向，作用力的大小与方向具体由小球的加速度a的大小来决定，并随着a的变化而变化．
杆对小球的作用力大小为20.4N，方向斜向右上方，与水平方向夹角的正切值为5．
练习册系列答案
相关题目
（2008?南京一模）如图（a）所示，质量为M=10kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定在一个轻细杆ABC，∠ABC=45°．在A端固定一个质量为m=2kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5．现对滑块施加一个水平向右的推力F1=84N，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向．（取g=10m/s2）有位同学是这样解的：
如图（a）所示，质量为m小球与轻绳一端相连，绕另-端点O在竖直平面内作圆周运动，绳子长度为R，忽略一切阻力的影响，现测得绳子对小球的拉力随时间变化的图线如图（b）所示，则下列判断中一定正确的是（ ）A、t1时刻小球的速度大小为
| ||
B、t2时刻小球的速度大小为
| ||
C、t3时刻小球的速度大小为
| ||
D、t4时刻小球的速度大小为
|
如图（a）所示，质量m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上．t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t=1s时撤去拉力，斜面足够长，物体运动的部分v-t图如图（b）所示，则下列说法中正确的是（ ）| A、拉力的大小为20N | B、t=1s时物体运动到最高点 | C、t=4s时物体的速度大小为10m/s | D、t=1s时物体的机械能最大 |