Question

如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速v竖直向上抛出．致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为    ．小球能上升的最大高度为    ．（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）

Answer 1

【答案】分析：大圆环对地无作用力时，说明m对M的滑动摩擦力与Mg大小相等，根据牛顿第二定律求出小球上升的加速度．根据运动学速度位移公式求出小球能上升的最大高度．
解答：解：据题大圆环对地无作用力时，m对M的滑动摩擦力f与Mg大小相等，方向竖直向上．以小球为研究对象，分析受力知道，小球受到竖直向下的重力mg和向下的滑动摩擦力f′，根据牛顿第三定律得知，f′=f=Mg，根据牛顿第二定律得到，小球上升的加速度a=
由得，h==
故答案为：，．
点评：本题中圆环处于平衡状态，小球具有加速度，分析运动平衡条件和牛顿定律进行研究，采用的是隔离法．