Question

如图所示，质量为M=4kg底座A上装有长杆，杆长为1．5m，杆上有质量为m=1kg的小环，当小环从底座底部以初速度v₀=6m/s竖直向上飞起时，恰好能冲到长杆顶端，然后重新落回，小环在上升和下降过程中，受到长杆的摩擦力大小不变，在此过程中底座始终保持静止。（g=10m/s²）求：
（1）小环上升过程中的加速度；
（2）小环受到的摩擦力大小；
（3）小环在下降过程中，底座对地面的压力。

Answer 1

（1）a₁=  （5分）
（2）,  f=m（a-g）=2N   （5分）
（3）N==42N         

：（1）小环上升过程，加速度的大小为 a₁==12m/s²
（2）小环上升过程中，由牛顿第二定律得
mg+f=ma，
得f=m（a-g）="2N"
（3）对底座，由平衡条件得 N="f+Mg=42N" 由牛顿第三定律得知，底座对地面的压力N′=N=42N．