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【题目】如图所示,将质量m=0.1 kg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.环与杆间的动摩擦因数为μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ=53°的拉力F,使圆环以a=4.4 m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小.(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10 m/s2)

【答案】1 N9 N

【解析】试题分析根据平衡条件可求得恰好没有挤压时的拉力大小,再分别对上端挤压和下端挤压两种情况进行分析,根据牛顿第二定律列式即可求得F的大小

当环与直杆之间没有作用力时,在垂直杆方向有Fsinθmg

代入数据解得F=1.25 N

F<1.25 N时,杆对环的弹力向上,对环进行受力分析,

根据牛顿第二定律有FcosθμFNma

根据平衡条件有FNFsinθmg

联立解得F=1 N

F>1.25 N时,杆对环的弹力向下,对环进行受力分析,

根据牛顿第二定律有FcosθμFNma

根据平衡条件有FsinθmgFN

联立解得F=9 N.

练习册系列答案
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A. AB两点间距离为a

B. 质点在B点的速度方向与x轴成45°

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A. t2时刻,小物块离A处的距离达到最大

B. t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大

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B.机械波、电磁波都能发生多普勒效应

C.当观察者和波源相向运动时,观察到的频率增加

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