如图,将质量m=0.1kg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.环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小.(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2).
问题描述:
如图,将质量m=0.1kg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.环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小.(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2).
答
知识点:本题要分两种情况对物体受力分析,然后根据平衡条件列方程求解,关键是分情况讨论.
对环受力分析,受重力、拉力、弹力和摩擦力;令Fsin53°=mg,F=1.25N 此时无摩擦力.当F<1.25N 时,杆对环的弹力向上,由牛顿定律Fcosθ-μFN=ma,FN+Fsinθ=mg,解得F=1N当F>1.25N时,杆对环的弹力向下,由牛顿定...
答案解析:对环受力分析,受重力、拉力、弹力和摩擦力,其中弹力可能向上,也可能向下;要分两种情况根据牛顿第二定律列方程求解即可.
考试点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
知识点:本题要分两种情况对物体受力分析,然后根据平衡条件列方程求解,关键是分情况讨论.