Question

【题目】如图所示，将质量m＝1kg的圆环套在固定的倾斜足够长的直杆上，杆的倾角为，环的直径略大于杆的截面直径。对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角为的拉力 ，使圆环由静止开始沿杆加速向上运动，已知环与杆间动摩擦因数。求

（1）F作用t=2s时圆环的速度是多大？

（2）2s后撤去力F，求圆环继续沿杆上滑的最大距离是多少？

Answer 1

【答案】（1），（2）16m.

【解析】试题分析：（1）根据牛顿第二定律求出圆环向上滑动的加速度，结合速度时间公式求出圆环的速度．（2）撤去拉力后，结合牛顿第二定律求出圆环的加速度，结合速度位移公式求出圆环继续上滑的最大距离．

（1）对圆环受力分析，如图所示

由牛顿第二定律得：

由平衡条件得：

滑动摩擦力公式

联立解得：加速度

由运动学公式得：2s时圆环的速度

代入数据解得：

由牛顿第二定律得：

由平衡条件得：

滑动摩擦力公式

联立解得：圆环的加速度

圆环继续沿杆上滑的最大距离