Question

一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直杆，如图5所示，在这一瞬间悬绳断了，设杆足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，则木杆下降的加速度为多大？（设小猫质量为m，杆的质量为M）

图5

Answer 1

g

解析：先对猫进行分析，由于猫相对地面高度不变，即猫处于平衡状态，而猫受重力G₁=mg和杆对猫向上的摩擦力F的作用，如图所示，故G₁与F二力平衡，有

    F=G₁=mg                                                                ①

    再对杆进行受力分析：杆受重力G₂=Mg作用，由于杆对猫有向上的摩擦力F，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向下的摩擦力F′，且

     F′=F                                                                  ②

    由牛顿第二定律，杆的加速度为

    a=                                                                ③

    由①②③式可得：

    a=g

即杆下降的加速度为g，方向向下.