Question

【题目】如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ=30°.现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发沿杆斜向上运动，已知杆与小球间的动摩擦因数为，g=10m/s2．试求：

（1）小球运动的加速度大小；

（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过程中距A点的最大距离．

Answer 1

【答案】（1）2.5m/s2（2）2.4m

【解析】试题分析：对小球受力分析，运用牛顿第二定律求出小球的加速度；根据匀变速直线运动公式求出撤去拉力前的位移和末速度，再根据牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，根据运动学公式求出上滑的位移，从而得出小球上滑过程中距A点最大距离。

（1）由牛顿第二定律得：

摩擦力为：

解得：a1=2.5m/s2

(2)刚撤去F时，速度为：

位移为：

撤去F后，由牛顿第二定律得：

解得：a2=7.5m/s2

小球上滑的时间：

上滑的位移：

小球上滑的最大距离为：