Question

有一質(zhì)量1kg小球串在長0.5m的輕桿頂部，輕桿與水平方向成θ=37°，靜止釋放小球，經(jīng)過0.5s小球到達輕桿底端，試求
（1）小球與輕桿之間的動摩擦因數(shù)
（2）在豎直平面內(nèi)給小球施加一個垂直于輕桿方向的恒力，使小球釋放后加速度為2m/s²，此恒力大小為多少？

Answer 1

（1）小球沿桿做初速度為零的勻加速直線運動，所以有：
s=

1

2

at2               ①
根據(jù)牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma   ②
聯(lián)立①②得：μ=0.25
故小球與輕桿之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25．
（2）若F垂直桿向下，有：
mgsinθ-μ（F+mgcosθ）=ma  
將a=2m/s²帶入得：F=8N
若F垂直桿向上，有：
mgsinθ-μ（F-mgcosθ）=ma
同理帶入數(shù)據(jù)得：F=24N．
故若F垂直桿向下F=8N，若F垂直桿向上F=24N．