Question

【题目】如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°．现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数μ为，（g取10m/s2）试求：

（1）小球运动的加速度a1；

（2）若F作用1．2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm；

Answer 1

【答案】（1）2．5 m/s2（2）2．4m

【解析】

试题分析：（1）在力F作用时，撤去前小球的受力情况：重力、拉力，杆的支持力和滑动摩擦力，如图，由根2据牛顿第二定律，得

（F﹣mg）sin30°﹣μ（F﹣mg）cos30°=ma1

解得a1=2．5 m/s2

（2）刚撤去F时，小球的速度v1=a1t1=3m/s小球的位移

撤去力F后，小球上滑时有：mgsin30°+μmgcos30°=ma2

a2=7．5 m/s2

小球上滑时间 上滑位移

则小球上滑的最大距离为sm=s1＋s2=2．4m