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为36．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,(3)若从撤去力F开始计时.小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

（2009?上海模拟）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为

．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s_m；
（3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点．

分析：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和经过距A点上方为2.25m的B点的时间．

解答：解：（1）在力F作用时，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，如图，由根据牛顿第二定律，得

       （F-mg）sin30°-μ（F-mg）cos30°=ma₁
             解得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=

v1t1

=1.8m
         撤去力F后，小球上滑时有：
            mgsin30°+μmgcos30°=ma₂            a₂=7.5 m/s²
          小球上滑时间t₂=

=0.4s 上滑位移s₂=

v1t2

=0.6m
        则小球上滑的最大距离为s_m=2.4m
     （3）在上滑阶段通过B点：
        S_AB-s₁=v₁ t₃-

a₂t₃²
       通过B点时间t₃=0.2 s，另t₃=0.6s （舍去）
     小球返回时有：
   mgsin30°-μmgcos30°=ma₃             a₃=2.5 m/s²
   小球由顶端返回B点时有：
   s_m-S_AB=

a₃t₄² t₄=

s
通过通过B点时间t₂+t₄=

s≈0.75s

点评：牛顿定律和运动学公式是解决力学的基本方法．关键在于分析物体的受力情况和运动情况．当物体受力较多时，往往采用正交分解法求加速度．本题求小球上滑过程中距A点最大距离，也可运用动能定理．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

（2009?上海模拟）如图所示，质量为M=2kg的长木板上表面光滑，与水平地面的动摩擦因数为μ=0.2，在板上放有两个小物块，可看作质点，左边的小物块质量为 m₁=1.5kg，距木板左端x₁=8m，右边的小物块质量为m₂=0.5kg，与m₁的距离为x₂=4m．现敲击木板左端使其瞬间获得10m/s向右的初速度．求：
（1）木板与m₁分离前，木板的加速度大小和方向？
（2）经过多长时间，板与m₁分离？
（3）木板运动多长距离后停止？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

（2009?上海模拟）如图所示，在一只烧瓶口插入一细玻璃管，管的另一端与一水银压强计相通，烧瓶中封闭着一定质量的理想气体，开始时气压计的U形管的两水银面一样高．现将瓶浸入热水中，改变烧瓶中气体的温度，则下面操作中正确的是（　　）

A．为使气体保持等压，应向上移动A管

B．为使气体保持等压，应向下移动A管

C．为使气体保持等容，应向上移动A管

D．为使气体保持等容，应向下移动A管

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

（2009?上海模拟）一质点自x轴原点O出发，沿正方向以加速度a运动，经过t_o时间速度变为v₀，接着以-a加速度运动，当速度变为-

时，加速度又变为a，直至速度变为

时，加速度再变为-a，直至速度变为-

…，其v-t图象如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．质点一直沿x轴正方向运动

B．质点将在x轴上-直运动，永远不会停止

C．质点运动过程中离原点的最大距离为v₀t₀

D．质点最终静止时离开原点的距离一定大于v₀t₀

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

（2009?上海模拟）如图所示，铜棒ab长0.1m，质量为0.06kg，两端与长为0.15m的轻铜线相连，静止于竖直平面上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.5T，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动．已知最大偏转角为37°，则在摆到最大偏角的过程中铜棒的重力势能增加了

0.018

J，恒定电流的大小为

A（不计空气阻力）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

（2009?上海模拟）糖尿病引起视网膜病变是导致失明的一个重要原因．利用高度聚集的激光束进行治疗，90%的患者可以避免失明的严重后果．一台发光功率为10W的氩激光器，能发出波长λ=5×10^-7m的激光，每次点焊视网膜需要2×10^-3J的光能，因此每次点焊只需要

2×10^-4

s，每次点焊需要的光子数为

5×10¹⁵

．（均用一位有效数字表示，普朗克常量h=6.63×10^-34J?s）

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学