如图所示,质量为1kg的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向的夹角θ30°,球恰好能在杆上匀速滑动。若球受到一大小为F=20N的水平推力作用,可使小球沿杆向上加速滑动,求:(1)小球与

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,质量为1kg的小球穿在斜杆上,

斜杆与水平方向的夹角θ30°,球恰好能在杆上匀
速滑动。若球受到一大小为F=20N的水平推力作用,
可使小球沿杆向上加速滑动,求:
(1)小球与斜杆间的动摩擦因数μ的大小
(2)小球沿杆向上加速滑动的加速度大小。(g取10m/s)

◎ 答案

(1) (2)1.56m/s2

◎ 解析

(1)当小球在杆上匀速滑动时,小球受力如图甲所示,并建立直角坐标系xOy.
x方向上:mgsinθ=f                                  ①
y方向上:N= mgcosθ                               ②
摩擦定律f=μN                                                  ③
由①、②、③式可得     ④
(2)当小球受到F作用沿杆向上加速运动时,受力如图乙所示,建立xOy直角坐标系
x方向上:Fcosθ- mgsinθ- f′=ma      
y方向上:N′= mgsinθ+ Fsinθ            ⑥
摩擦定律f′=μN′                                         ⑦
由④、⑤、⑥、⑦式可得
代入数据得a=1.56m/s2

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为1kg的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向的夹角θ30°,球恰好能在杆上匀速滑动。若球受到一大小为F=20N的水平推力作用,可使小球沿杆向上加速滑动,求:(1)小球与…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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