Question

一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如图所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，求木杆下降的加速度．(设小猫质量为m，木杆的质量为M)

 

Answer 1

 [解析]　先对猫进行分析，由于猫相对地面高度不变，即猫处于平衡状态，而猫受重力G1＝mg和木杆对猫向上的摩擦力F的作用，如图甲所示，故G1与F二力平衡，即

F＝G1＝mg①

再对木杆进行受力分析：木杆受重力G2＝Mg作用，由于木杆对猫有向上的摩擦力F，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向下的摩擦力F′，且

F′＝F②

由牛顿第二定律，杆的加速度为a＝F′＋G2M③

由①②③式可得a＝M＋mMg，即杆下降的加速度为M＋mMg，方向向下．

[答案]　M＋mMg，方向向下