Question

如圖所示，底座A上裝有長(zhǎng)0.5m的直立桿，其總質(zhì)量為0.2kg，桿上套有0.05kg的小環(huán)B，與桿有摩擦．當(dāng)環(huán)以4m/s的初速度從底座向上運(yùn)動(dòng)，剛好能到達(dá)桿頂（A始終處于靜止?fàn)顟B(tài)）求：
（1）B升起過(guò)程中，底座對(duì)地的壓力有多大？
（2）小環(huán)B從桿頂落回到底座需多長(zhǎng)時(shí)間？（g=10m/s²）

Answer 1

分析：（1）B升起過(guò)程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移速度公式求出加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出摩擦力，對(duì)A進(jìn)行受力分析即可求解；
（2）下落時(shí)B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，根據(jù)位移時(shí)間公式即可求得時(shí)間．

解答：解：B升起過(guò)程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有：
2a₁L=0-v²
解得：a₁=

-v2

2L

=-16m/s2
根據(jù)牛頓第二定律得：-f-mg=ma₁
解得：f=0.3N
對(duì)直立桿和底座進(jìn)行受力分析得：N=Mg-f=2-0.3=1.7N
根據(jù)牛頓第三定律N′=N=1.7N
（2）下落時(shí)：a₂=

mg-f

m

=4m/s2
所以下落的時(shí)間：t2=

2L a2

=0.5s
答：（1）B升起過(guò)程中，底座對(duì)地的壓力有1.7N  （2）小環(huán)B從桿頂落回到底座需0.5s

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了牛頓第二定律及勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式的直接應(yīng)用，難度適中．