Question

【题目】如图，将质量m=0．1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数μ=0．8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53°的拉力F，使圆环由静止以a=4．4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小可能值（提示：环与杆的接触可能是上部也可能是下部）。

Answer 1

【答案】1N 或9N

【解析】

试题分析：令Fsin53°-mg=0，解得F=1．25N。

当F<1．25N时，环与杆的上部接触，受力如图。

由牛顿第二定律，Fcosθ-μFN=ma，

Fsinθ+FN=mg，

联立解得：F=。

代入数据得：F=1N

当F>1．25N时，环与杆的下部接触，受力如图。

由牛顿第二定律，Fcosθ-μFN=ma，

Fsinθ=mg+FN，

联立解得：F=。

代入数据得：F=9N。