题目内容
【题目】质量为m=10kg的小环在F=200 N的拉力作用下,沿粗糙固定直杆由静止开始运动,已知小环与杆之间的动摩擦因数为μ=0.5,杆与水平地面的夹角为θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ。力F作用了一段时间后撤去,小环在杆上继续上滑了0.4s后,速度减为零。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)当力F作用时,杆对小环的弹力FN;
(2)力F作用的时间t1;
(3)小环沿杆向上运动的总位移s。
【答案】(1)40N (2)0.5s (3) 1.8m
【解析】试题分析:对环受力分析,受拉力、重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律和平衡条件列式;先根据受力情况确定撤去拉力后的加速度,然后根据速度时间关系公式求解最大速度和加速时间;根据位移时间关系公式求解加速位移和减速位移,然后求和即可.
(1)对环受力分析,受拉力、重力、支持力和摩擦力,在垂直杆方向平衡,有:
,方向垂直于杆向下
(2)F撤去前,小环的加速度
F撤去后,小环的加速度
F撤去时,小环的速度
F作用的时间
(3)F撤去前的位移
F撤去后的位移
小环沿杆向上运动的总位移
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