1、
有一质量为1 kg的小球穿在长为12.5 m的轻杆顶部,如图所示,轻杆与水平方向成θ=37°.由静止释放小球,经过5 s小球到达轻杆底端,试求:
(1)小球与轻杆之间的动摩擦因数;
(2)在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力,使小球释放后加速度为2m/s2 , 此恒力大小为多少?
【考点】
【答案】
(1)对小球,由牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma
又x=at2 联立解得μ=0.25
(2)若F垂直杆向下,则mgsinθ-μ(F+mgcosθ)=ma′ 解得F=8 N
若F垂直杆向上,则mgsinθ-μ(F-mgcosθ)=ma′ 解得F=24 N.
【解析】
(1)对小球,由牛顿第二定律 mgsinθ-μmgcosθ=ma又x=at2 联立解得μ=0.25(2)若F垂直杆向下,则mgsinθ-μ(F+mgcosθ)=ma′ 解得F=8 N
若F垂直杆向上,则mgsinθ-μ(F-mgcosθ)=ma′ 解得F=24 N.
【考点精析】认真审题,首先需要了解滑动摩擦力(滑动摩擦力:利用公式f=μF N 进行计算,其中FN 是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解).
题型:解答题
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难度:一般
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