Question

【题目】如图，固定于竖直面内的光滑斜杆足够长，与水平方向夹角为30，质量为m的小球套在杆上，恒定拉力F大小为mg，与杆的夹角＝30。已知重力加速度为g。在拉力F作用下，小球从斜杆底端由静止起沿斜杆匀加速上滑距离S，此时撤去拉力F，求：

（1）小球在拉力F作用下匀加速上滑的加速度大小；

（2）撤去拉力F时小球具有的机械能；

（3）小球能上升的最大高度。

Answer 1

【答案】（1） (2) (3)

【解析】试题分析：受力分析根据牛顿第二定律即可求出加速度；根据小球所具有的的机械能等于拉力做的功即可解题；根据机械能守恒即可求出上升的最大高度。

（1）受力分析如图所示：

（1）沿斜面方向，根据牛顿第二定律：

解得：a=10m/s2

（2）小球所具有的的机械能等于拉力做的功：

（3）根据机械能守恒：

可得上升的最大高度为：