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    如图所示，长L＝75 cm的静止直筒中有一不计大小的小球，筒与球的总质量为4千克，现对筒施加一竖直向下，大小为21牛的恒力，使筒竖直向下运动，经t＝0.5秒时间，小球恰好跃出筒口．求：小球的质量．(取g＝10 m/s2)

    答案：
    解析：

    　　解：筒受到竖直向下的力作用后做竖直向下的匀加速运动，且加速度大于重力加速度，而小球则是在筒内做自由落体运动．小球跃出筒口时，筒的位移比小球的位移多一个筒的长度．

    　　设筒与小球的总质量为M，小球的质量为m，筒在重力及恒力的共同作用下竖直向下做初速为零的匀加速运动，设加速度为a；小球做自由落体运动．设在时间t内，筒与小球的位移分别为(球可视为质点)如图所示．　2分

    　　由运动学公式得：

    　　　2分

    　　又有：代入数据解得：　1分

    　　又因为筒受到重力和向下作用力F，据牛顿第二定律：

    　　得：

    　　　2分


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    (1)求参赛者经过B点时速度的大小v？

    (2)参赛者从台阶上A点跃出时的动能EK为多大？

    (3)若手与绳之间的动摩擦因数为0.75，参赛者要顺利完成比赛，每只手对绳的最大握力不得小于多少？(可认为最大静摩擦等于滑动摩擦力)

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    (1)小球运动的加速度大小；

    (2)小球运动到斜杆底端时的速度大小．

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