问题 计算题

如图所示,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角q=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小。(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。

答案

题目分析:令,解得。当时,环与杆的上部接触,受力如图。

由牛顿第二定律,

联立解得:

代入数据得

时,环与杆的下部接触,受力如图。

由牛顿第二定律,

联立解得:

代入数据得

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