题目内容
如图所示，在长为L=75cm的静止竖直筒中有一大小不计的小球，筒与球的总质量为4kg．现对筒施加一竖直向下大小为21N的恒力，使筒竖直向下运动，经t=0.5s，小球恰好到达筒口，求小球的质量．分析：小球与筒底分离，而做自由落体运动，筒在外力作用下加速运动，根据运动学基本公式及小球与筒的位移关系求出筒的加速度，再根据牛顿第二定律即可求得质量．
解答：解：小球与筒底分离，而做自由落体运动：h1=
gt2=1.25m
筒竖直向下的位移为：h2=h1+L=2m
筒在外力作用下加速运动，由h2=
at2
得：a=
=16m/s2
对筒由牛顿第二定律可得：F+m2g=m2a
解之得：m2=3.5kg
小球的质量：m1=M-m2=0.5kg
答：小球的质量为0.5kg．
| 1 |
| 2 |
筒竖直向下的位移为：h2=h1+L=2m
筒在外力作用下加速运动，由h2=
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| 2 |
得：a=
| 2h2 |
| t2 |
对筒由牛顿第二定律可得：F+m2g=m2a
解之得：m2=3.5kg
小球的质量：m1=M-m2=0.5kg
答：小球的质量为0.5kg．
点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，难度适中．
练习册系列答案
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