问题
计算题
如图所示,质量m=1kg的小球套在细斜杆上,斜杆与水平方向成a=30°角,球与杆之间的滑动摩擦因数m=,球在竖直向上的拉力F=20N作用下沿杆向上滑动.g取10m/s2.求(1)在图中画出小球的受力图.(2)求球对杆的压力大小和方向.(3)小球的加速度多大?
答案
球对杆的压力大小为N,方向垂直于杆向a=2.5m/s2
题目分析:(1)小球受力如图所示.(有错误不给分.不画坐标系的不扣分)
(2)建立图示坐标系,沿y方向:
(F-mg)cos30°-FN=0
解得 FN=N
根据牛顿第三定律,球对杆的压力大小为N,方向垂直于杆向上
(3)沿x方向由牛顿第二定律得
(F-mg)sin30-f=ma
而 f=m FN
解得 a=2.5m/s2
点评:本题难度较小,小球与杆间的弹力可能存在两个方向,可利用假设法判断,加速度的大小只与沿杆的方向的合外力有关