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牛顿运动定律的应用
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如图,一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发沿杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数μ为。
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图,一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发沿杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数μ为
。试求:
(1)小球运动的加速度a
1
;
(2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离s
m
;
(3)若从撤去力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点。
◎ 答案
解:(1)在力F作用时有:
(F-mg)sin30°-μ(F-mg)cos30°=ma
1
a
1
=2.5 m/s
2
(2)刚撤去F时,小球的速度v
1
= a
1
t
1
=3m/s,小球的位移s
1
=
t
1
=1.8m
撤去力F后,小球上滑时有: mgsin30°+μmgcos30°=ma
2
a
2
=7.5 m/s
2
因此小球上滑时间t
2
=
=0.4s,上滑位移s
2
=
t
2
=0.6m
则小球上滑的最大距离为s
m
=2.4m
(3)在上滑阶段通过B点:S
AB
-s
1
= v
1
t
3
-
a
2
t
3
2
通过B点时间t
3
=0.2 s,另t
3
=0.6s (舍去)
小球返回时有:mgsin30°-μmgcos30°=ma
3
a
3
=2.5 m/s
2
因此小球由顶端返回B点时有:s
m
-S
AB
=
a
3
t
4
2
t
4
=
通过通过B点时间t
2
+ t
4
=
s≈0.75s
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图,一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发沿杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数μ为。…”主要考查了你对 【牛顿运动定律的应用】 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/202210/346756.html
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