问题
问答题
如图所示,质量为m的小球放在水平地面上,当小球受到与地面成60°的拉力F作用后,小球沿与地面30°方向(虚线所示)做匀加速直线运动.经过t秒后,改变F的大小和方向,使F的沿逆时针方向转过60°.小球沿原方向做匀减速直线运动.求:
(1)开始时F的大小
(2)t秒时小球的速度
(3)小球离地面的最大高度.

答案
(1)小球沿与地面30°方向(虚线所示)做匀加速直线运动,则合力沿与地面30°方向,
做力的合成图,由图可知,mg=F合,
F=2mg cos30°=
mg3
(2)因为F合=ma
所以a=g
则Vt=at=gt
(3)F转过60°后,与竖直方向成30°,作出如图受力图,
由图可知,F合=mg sin30°=ma
得a=
g1 2
加速时 S1=
gt2;减速时 S2=1 2
=gt2vt2 2a
所以hm=(S1+S2)sin30o=3gt2 4
答:(1)开始时F的大小为
mg;3
(2)t秒时小球的速度为gt;
(3)小球离地面的最大高度为
.3gt2 4