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如图所示,质量为M=4kg底座A上装有长杆,杆长为1.5m,杆上有质量为m=1k...

如图所示,质量为M=4kg底座A上装有长杆,杆长为1.5m,杆上有质量为m=1kg的小环,当小环从底座底部以初速度v=6m/s竖直向上飞起时,恰好能冲到长杆顶端,然后重新落回,小环在上升和下降过程中,受到长杆的摩擦力大小不变,在此过程中底座始终保持静止.(g=10m/s2)求:
(1)小环上升过程中的加速度
(2)小环受到的摩擦力大小
(3)小环在下降过程中,底座对地面的压力.

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(1)小环上升过程受到重力和向下的滑动摩擦力而做匀减速运动,已知初速度v,位移大小和末速度,由速度位移关系公式求解加速度. (2)根据牛顿第二定律求出小环受到的摩擦力大小. (3)小环在下降过程中,受到重力和向上的滑动摩擦力,底座受到重力、小环的向下的摩擦力和地面的支持力,由平衡条件求解地面对底座的支持力,即可由牛顿第三定律求解底座对地面的压力. 【解析】 (1)小环上升过程,加速度的大小为 a1= (2)小环上升过程中,由牛顿第二定律得 mg+f=ma, 得f=m(a-g)=2N (3)对底座,由平衡条件得 N=f+Mg=42N 由牛顿第三定律得知,底座对地面的压力N′=N=42N. 答: (1)小环上升过程中的加速度大小为12m/s2. (2)小环受到的摩擦力大小是2N. (3)小环在下降过程中,底座对地面的压力是42N.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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