问题 问答题

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

(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

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