问题 问答题

质量为1kg的球穿在足够长的斜杆上,斜杆与水平方向成30°角,球与斜杆间的动摩擦因数为

3
6
,对球施加一个方向竖直向上、大小为20N的拉力,使球从静止开始运动,则球在开始运动后的10s末的速度多大?

答案

如图对小球进行受力分析有:

沿杆方向:Fx=Fsin30°-mgsin30°-f=ma…①

垂直杆方向:Fy=Fcos30°-mgcos30°-N=0…②

滑动摩擦力为:f=μN…③

联列①②③可得球的加速度为:

a=

Fsin30°-mgsin30°-μ(Fcos30°-mgcos30°)
m
=
20×
1
2
-1×10×
1
2
-
3
6
(20×
3
2
-1×10×
3
2
)
1
m/s2=2.5m/s2

球做初速度为0的匀加速直线运动,根据速度时间关系知,球10s末的速度为:

v=at=2.5×10m/s=25m/s

答:球10s末的速度为25m/s.

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