问题
填空题
如图(a)所示,长L=0.5m的轻杆AB,一端通过铰链固定于地面,另一端靠在固定于竖直墙壁上的压力传感器上.现将一质量m=0.2kg的小环套在轻杆上,t=0时刻从A处由静止释放小环,压力传感器的示数FN随时间平方变化的FN-t2图象如图(b)所示. 则在小环下滑过程的中间时刻,压力传感器承受的压力大小为______N,小环与轻杆间的动摩擦因数μ为______.(不计杆与压力传感器间的摩擦力)
答案
设轻杆与水平面的夹角为θ,根据转动平衡得,mgLcosθ=FNLsinθ,解得tanθ=
.所以sinθ=4 3
,cosθ=4 5
.3 5
因为小环滑到底端的时间t=0.5s,根据L=
at2得,a=4m/s2.1 2
根据牛顿第二定律得,a=
=gsinθ-μgcosθ,解得μ=mgsinθ-μmgcosθ m
.2 3
小环下滑过程的中间时刻t=0.25s,则t2=
,根据图线知,此时压力大小FN=1.125N.1 16
故答案为:1.125,
.2 3