【題目】如圖,一根足夠長的水平桿固定不動,一個質(zhì)量m = 2kg的圓環(huán)套在桿上,圓環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑,圓環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)μ=0.75。對圓環(huán)施加一個與水平方向成θ = 53°角斜向上、大小為F=25N的拉力,使圓環(huán)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。求:

⑴圓環(huán)對桿的彈力;

⑵圓環(huán)加速度的大;

⑶若2s后撤去拉力F,圓環(huán)還能滑行的距離。

【答案】⑴圓環(huán)對桿的彈力為0 7.5m/s2 15m

【解析】

先根據(jù)位移時間公式求出加速度,然后對環(huán)受力分析,受重力、拉力、支持力和摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解,撤去力F后對環(huán)受力分析,受重力、支持力和摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解出環(huán)的加速度拉力a,再根據(jù)位移時間關(guān)系求解。

(1)F分解為F1F2

所以圓環(huán)對桿的彈力為0;

(2) 由⑴可知:F =F1=15N,由牛頓第二定律可知F = ma

代入數(shù)據(jù)得:a =7.5m/s2

(3) 由⑵可知,撤去F時圓環(huán)的速度v0 = at1 =15m/s

撤去F后圓環(huán)受力如圖。

水平方向 F = f = ma

豎直方向 FN = mg

聯(lián)立可得

圓環(huán)的速度與加速度方向水相反,做勻減速直線運(yùn)動直至靜止,

v0方向為正方向,則v0 = 15m/s,a =7.5m/s2

由運(yùn)動學(xué)公式可得:圓環(huán)滑行位移。

練習(xí)冊系列答案
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A. h越高,摩托車對側(cè)壁的壓力將越大

B. h越高,摩托車做圓周運(yùn)動的線速度將越大

C. h越高,摩托車做圓周運(yùn)動的周期將越大

D. h越高,摩托車做圓周運(yùn)動的向心力將越大

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1)測量玻璃管的內(nèi)徑時,應(yīng)將圖2中的游標(biāo)卡尺中的ABC三部分中的 __________ 與玻璃管內(nèi)壁接觸(填代號)

2玻璃管的內(nèi)徑d =__________ mm

35中的儀器實(shí)物有一部分已連線,將其它部分連接成能測出圖4數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖______

4水的電阻率ρ=_________________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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A. P點(diǎn)場強(qiáng)比Q點(diǎn)場強(qiáng)大

B. P點(diǎn)電勢比Q點(diǎn)電勢高

C. 電子在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的電勢能大

D. 電子沿直線從NM的過程中所受電場力變大

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A. 兩顆粒落地瞬間速度大小不等

B. 兩顆粒落地瞬間速度方向相同

C. ω越大,兩顆粒落地時間差Δt越小

D. ω越大,兩顆粒落地點(diǎn)的距離Δs不變

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1小物塊從A向B運(yùn)動過程中的加速度a的大。

2小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ;

3若碰撞時間t=005s,碰撞過程中墻面對小物塊平均作用力F的大小

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B. 小球在斜面上的相碰點(diǎn)CB點(diǎn)的水平距離是0.9m

C. 小球經(jīng)過管道的B點(diǎn)時,小球?qū)艿烙邢蛳碌淖饔昧?/span>

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