质量为?10kg的环在F=200N的拉力作用下,沿粗糙直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ=37°.力F作用0.5s后撤去,环在杆

发布时间:2020-08-12 09:28:37

质量为?10kg的环在F=200N的拉力作用下,沿粗糙直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ=37°.力F作用0.5s后撤去,环在杆上继续上滑了0.4s后,速度减为零.求:
(1)环与杆之间的动摩擦因数μ;
(2)环沿杆向上运动的总距离s.

网友回答

解:(1)设环做匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小分别为a1和a2,撤去力F瞬间物体的速度为v,
则由??v=a1t1和?0=v-a2t2
得a1t1=a2t2???? 代入得2a1=1.6a2①
根据牛顿第二定律得
?? Fcosθ-mgsinθ-μ(Fsinθ-mgcosθ)=ma1 ②
?? mgsinθ+μmgcosθ=ma2 ③
由①,②,③式联立解得?? μ=0.5
(2)将μ=0.5代入②,③得
?? a1=8m/s2,a2=10m/s2
所以环沿杆向上运动的总距离s=a1t12+a2t22=(×8×0.52+×10×0.42)m=1.8m.
答:(1)环与杆之间的动摩擦因数μ=0.5;
?? (2)环沿杆向上运动的总距离s=1.8m.
解析分析:(1)环先沿杆做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动.由题两个过程时间已知,根据运动学公式求出两段过程加速度关系.根据牛顿第二定律分别得到加速度的表达式,再联立求解μ.
(2)由位移公式分别求出两个过程的位移,位移之和等于环沿杆向上运动的总距离s.

点评:本题应用牛顿第二定律和运动学规律结合处理动力学问题,第(1)问也可以用动量定理求解μ.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!