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如图所示，底座A上装有长0.5m的直立杆，总质量为1kg，用细线悬挂，底座底面离水平地面H=0.2m，杆上套有质量为0.2kg的小环B，它与杆间有摩擦，设环与杆相对滑动时摩擦力大
网友投稿 2022-09-04 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，底座A上装有长0.5m的直立杆，总质量为1kg，用细线悬挂，底座底面离水平地面H=0.2m，杆上套有质量为0.2kg的小环B，它与杆间有摩擦，设环与杆相对滑动时摩擦力大小始终不变，环从底座以
15
m/s的初速度沿杆向上运动，最后恰能到达杆的顶端（取g=10m/s
2
）．求：
（1）环沿杆上滑过程中的加速度大小；
（2）在环上滑过程中，细线对杆的拉力大小；
（3）若小环在杆顶端时细线突然断掉，底座下落后与地面立即粘合后静止，整个过程杆没有晃动，则线断后经多长时间环第一次与底座相碰？
◎ 答案
（1）环向上作匀减速运动过程中，有：V
o
2
=2a
1
s
得 a
1
=
v
20
2S
=15m/s
2
即环沿杆上滑过程中的加速度大小为15m/s
2
．
（2）环向上作匀减速运动过程中，对环受力分析有，受重力和向下的摩擦力，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma
1
得 f=ma
1
-mg=1N
对杆受力分析，受重力Mg、向上的摩擦力f和细线的拉力F，根据共点力平衡条件，有
F=Mg-f
解得 F=9N
即在环上滑过程中，细线对杆的拉力大小9N．
（3）对环和底座一起下落过程，有：H=
1
2
gt
1
2
解得
t
1
=
2H
g
=0.2s
根据速度时间公式，有
V
1
=gt
1
=2m/s
底座静止后，环作匀加速运动，对此过程有：mg-f=ma
2
得a
2
=5m/s
2
据L=V
1
t
2
+
1
2
a
2
t
2
2
解得t
2
=0.2s
故环向下运动的总时间为：t=t
1
+t
2
=0.4s
即线断后经0.4时间环第一次与底座相碰．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，底座A上装有长0.5m的直立杆，总质量为1kg，用细线悬挂，底座底面离水平地面H=0.2m，杆上套有质量为0.2kg的小环B，它与杆间有摩擦，设环与杆相对滑动时摩擦力大…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与速度的关系】，【自由落体运动】，【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/240513.html
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