Question

（12分）如图（8）所示，长L=75cm的质量m=2kg的平底玻璃管底部置有一玻璃小球，玻璃管从静止开始受到一竖直向下的恒力F=12N的作用，使玻璃管竖直向下运动，经一段时间t，小球离开管口．空气阻力不计，取g=10m/s²．求：时间t和小球离开玻璃管时玻璃管的速度的大小．

	图（8）

 

Answer 1

（12分）

    解析：设玻璃管向下运动的加速度为，对玻璃管受力分析由牛顿第二定律得，

        ①    ………………2分

    设玻璃球和玻璃管向下运动的位移分别为时，玻璃球离开玻璃管，

由题意得，    ②    ………………2分

由玻璃球作自由落体运动得，    ③   ………………2分

由玻璃球作自由落体运动得，   ④   ………………2分

玻璃球离开玻璃管时，玻璃管的速度   ⑤   ………………2分

由①~⑤式解得，   ………………2分