Question

如图所示，底座A上装有长0.5 m的直立杆，总质量为2kg，杆上套有质量为0.5kg的小环B，它与杆有摩擦，当环从底座上以4 m／s速度升起时，刚好能到达顶端．()求:

(1) 在小环升起过程中，水平面对底座支持力多大？

(2) 小环从杆顶端落回底座需多少时间?

 

Answer 1

【答案】

(1)17N   (2)0.5s

【解析】

试题分析：①对环进行受力分析：环受重力及杆给环的摩擦力，

由牛顿第二定律mg＋f＝ma 

环刚好到杆顶，由运动学公式

可得　f＝3N   

对底座进行受力分析，底座受重力Mg，水平面的支持力和环对杆向上的摩擦力f′，由牛顿第三定律f＝f′，

由平衡条件

，故

即

底座受水平面的支持力17N

②小环从杆顶落回底座，环受重力竖直向下及杆给环的摩擦力向上，

mg-f＝ma 

  

小环做初速度为零匀加速直线运动

t=0.5s        

考点：牛顿第二定律的应用

点评：本题中分析底座时一定要注意不要把小环的重力和底座的重力算到一起，要把底座单独拿出来进行受力分析。