题目内容

【题目】如图所示,将质量为0.2kg的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的直径,环与杆之间的动摩擦因数为0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上的拉力F,使圆环以4.4m/s2的加速度沿杆加速运动,拉力与杆的夹角为,已知sin=0.8cos=0.6,取g=10m/s2,则F的大小为(

A.B.C.D.

【答案】BD

【解析】

对环受力分析,受重力、拉力、弹力和摩擦力;令

Fsin53°=mg

解得:

F=2.5N

此时无摩擦力,圆环沿杆做匀加速运动,当F2.5N 时,杆对环的弹力向上,由牛顿第二定律有:

水平方向上:

Fcosθ-μFN=ma

竖直方向上:

FN+Fsinθ=mg

解得:

F=2N

F2.5N时,杆对环的弹力向下,由牛顿第二定律有:

水平方向上有:

Fcosθ-μFN′=ma

竖直方向上有:

Fsinθ=mg+

解得:

F=18N

A与分析不符,故A错误;

B与分析相符,故B正确;

C与分析不符,故C错误;

D与分析相符,故D正确。

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