题目内容

【题目】如图,固定于竖直面内的光滑斜杆足够长,与水平方向夹角为30,质量为m的小球套在杆上,恒定拉力F大小为mg,与杆的夹角=30。已知重力加速度为g。在拉力F作用下,小球从斜杆底端由静止起沿斜杆匀加速上滑距离S,此时撤去拉力F,求:

(1)小球在拉力F作用下匀加速上滑的加速度大小;

(2)撤去拉力F时小球具有的机械能;

(3)小球能上升的最大高度。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】试题分析:受力分析根据牛顿第二定律即可求出加速度;根据小球所具有的的机械能等于拉力做的功即可解题;根据机械能守恒即可求出上升的最大高度。

(1)受力分析如图所示:

(1)沿斜面方向,根据牛顿第二定律:

解得:a=10m/s2

(2)小球所具有的的机械能等于拉力做的功:

(3)根据机械能守恒:

可得上升的最大高度为:

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