Question

如图3－2－11所示，将质量m＝0.1 kg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，使圆环以a＝4.4 m/s²的加速度沿杆运动，求F的大小。(取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s²)

图3－2－11

Answer 1

解析：令Fsin 53°＝mg，F＝1.25 N，当F<1.25 N时，杆对环的弹力向上，

由牛顿第二定律Fcos θ－μF_N＝ma，

F_N＋Fsin θ＝mg，

解得F＝1 N，

当F>1.25 N时，杆对环的弹力向下，

由牛顿第二定律Fcos θ－μF_N＝ma， Fsin θ＝mg＋F_N，

解得F＝9 N

答案：1 N或9 N