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如图所示,一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°....

如图所示,一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°.现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数μ=manfen5.com 满分网,g=10m/s2.试求:
(1)小球运动的加速度a1
(2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离sm

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首先分析撤去前小球的受力情况:重力、拉力,杆的支持力和滑动摩擦力,采用正交分解法,根据牛顿第二定律求出加速度.再用同样的方法求出撤去后小球的加速度,运用运动学公式求出最大距离. 【解析】 (1)在力F作用时有: (F-mg)sin30°-m(F-mg)cos30°=ma1       a1=2.5 m/s2 (2)刚撤去F时,小球的速度v1=a1t1=3m/s    小球的位移s1 =t1=1.8m   撤去力F后,小球上滑时有: mgsin30°+mmgcos30°=ma2   a2=7.5 m/s2 因此小球上滑时间t2==0.4s  上滑位移s2=t2=0.6m 则小球上滑的最大距离为sm=s1+s2=2.4m          答:(1)小球运动的加速度为2.5 m/s2 ; (2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离为2.4m.
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考点分析:
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B.物块由A到O,速度先增大后减小,通过A、O之间某个位置时速度最大,加速度为零
C.物块通过位置O以后做匀减速运动
D.物块通过A、O之间某个位置时速度最大,随后做匀减速运动
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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