Question

如圖所示，底座A上裝有長(zhǎng)為0.5 m的直立桿B，A、B總質(zhì)量為0.2 kg，桿上套有一質(zhì)量為0.05 kg的小環(huán)C，它與桿之間有摩擦.當(dāng)環(huán)從底座開(kāi)始以4 m/s的初速度上升時(shí)，剛好能沿桿升到桿頂，則在環(huán)上升的過(guò)程中加速度的大小為      m/s²，底座對(duì)水平地面的壓力為      N.（底座始終未離開(kāi)地面）

Answer 1

16   1.7

解析:用a表示環(huán)上升時(shí)的加速度大小，由勻變速運(yùn)動(dòng)的公式得：

v₀²=2as,a= m/s²=16 m/s²,方向豎直向下.

對(duì)環(huán)進(jìn)行研究，據(jù)牛頓第二定律得：m_Cg+F_BC=m_Ca

所以F_BC=m_Ca-m_Cg=m_C(a-g)=0.05×(16-10) N=0.3 N

根據(jù)牛頓第三定律，C環(huán)對(duì)桿B的摩擦力大小F_CB=0.3 N，方向豎直向上.

對(duì)底座研究，由平衡條件得

F_N+F_CB=（m_A+m_B)g，那么F_N=(m_A+m_B)g-F_CB=0.2×10 N-0.3 N=1.7 N

據(jù)牛頓第三定律，底座對(duì)地面的壓力大小為

F_N′=F_N=1.7 N.