问题
计算题
如图所示,底座A上装有长0.5m的直立杆,底座和杆的总质量为0.2kg,杆上套有质量为0.05kg的小环B,环与杆有摩擦。当环从底座上以4 m/s的速度向上运动时,刚好能达到杆顶,求:
(1)在环升起的过程中,底座对水平面的压力有多大?
(2)小环从杆顶落回底座需多少时间?(g取10m/s2)
答案
解:如图,环与杆有不同的加速度,一般应分开讨论,但此题也可以用质点系的牛顿第二定律来分析
(1)先分析整体的受力情况,有(mA+mB)g-FN=mBa ①
对小环隔离分析:F+mBg=mBa ②
运动情况:v2=2a1 ③
联立①②③得FN=l.7N,F=0.3N
(2)小环从杆顶落回时,摩擦力与重力相反,此时加速度为a',则
mB-F=ma',得a'=4m/s2
运动情况