题目内容
如图所示，将质量m=1.24kg的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数μ=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°的恒定拉力F，使圆环从静止开始运动，第1s内前进了2m。（取g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
求：（1）圆环加速度a的大小；
（2）拉力F的大小。
【答案】
（1）4m/s2（2）当F<1.55N时大小为1.2N；当F>1.55N时大小为12.4N
【解析】
试题分析：（1）小环做匀加速直线运动，由运动学公式可知
则
m/s2
=4m/s2
（2）令
，F=1.55N
当F<1.55N时，环与杆上部接触，受力如图。
由牛顿第二定律可知
由此得
N=1.2N
当F>1.55N时，环与杆下部接触，受力如图
由牛顿第二定律可知
由此得
N=12.4N
考点：匀变速直线运动公式、牛顿运动定律
点评：此类题型属于高中物理比较典型的运动类型问题。通过匀变速直线运动规律求出加速度，然后利用正交分解法求出物体受力。在本题中还要涉及到由于F不一样，导致受力情况有两种，从而形成多解问题，需引起注意。
练习册系列答案
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