Question

5．如图所示，底座M上装有长0.5m的竖直杆，总质量是0.2kg．杆上套有0.05kg的小环m，它与杆有摩擦，当环从底座上以4m/s的速度竖直向上飞起时，刚好能到达杆顶．求：在环上升过程中，底座对水平面的压力是多大？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 m升起过程中做匀减速直线运动，根据位移速度公式求出加速度，根据牛顿第二定律求出摩擦力，再对M进行受力分析即可求解；

解答 解：m升起过程中做匀减速直线运动，则有：
2a₁L=0-v²
解得：a₁=$-\frac{{v}^{2}}{2L}$=-$\frac{16}{2×0.5}$=16m/s²；
根据牛顿第二定律得：-f-mg=ma₁
解得：f=0.3N
对直立杆和底座进行受力分析得：N=Mg-f=2-0.3=1.7N
根据牛顿第三定律N′=N=1.7N
答：底座对水平面的压力是1.7N

点评 本题主要考查了牛顿第二定律及匀变速直线运动基本公式的直接应用，注意明确杆与环之间在竖上方向上的作用摩擦力作用．