Question

（14分）如图所示，质量为10kg的环在F=200N的拉力作用下，沿固定在地面上的粗糙长直杆由静止开始运动，杆与水平地面的夹角θ=37°，拉力F与杆的夹角为θ。力F作用0.5s后撤去，环在杆上继续上滑了0.4s后速度减为零。

（已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s²）求：

（1）环与杆之间的动摩擦因数μ；

（2）环沿杆向上运动的总距离s。

 

Answer 1

【答案】

0.5   1.8m

【解析】

试题分析：

⑴设环做匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小分别为a₁和a₂，撤去力F瞬间物体的速度为v,则由v=a₁t₁和0＝v-a₂t₂,得a₁=3a₂   ①

根据牛顿第二定律得：

Fcosθ－mgsinθ-μ（Fsinθ－mgcosθ）＝ma₁   ②

Mgsinθ+μmgcosθ＝ma₂   ③

联立以上三式得：μ＝0.5

⑵将μ＝0.5代入②③得：a₁=8m/s^2,a₂=10m/s²

所以环沿杆向上运动的总距离s=

考点：本题考查牛顿第二定律和运动学规律结合处理力学问题。