如圖所示，一質(zhì)量為1kg的小球套在一根固定的直桿上，直桿與水平面夾角θ為30°．現(xiàn)小球在F=20N的豎直向上的拉力作用下，從A點靜止出發(fā)向上運動，已知桿與球間的動摩擦因數(shù)μ=數(shù)學公式，g=10m/s2．試求：
（1）小球運動的加速度a1；
（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑過程中距A點最大距離sm．

解：（1）在力F作用時有：
（F-mg）sin30°-m（F-mg）cos30°=ma1
a1=2.5 m/s2
（2）剛撤去F時，小球的速度v1=a1t1=3m/s
小球的位移s1 =t1=1.8m
撤去力F后，小球上滑時有：
mgsin30°+mmgcos30°=ma2
a2=7.5 m/s2
因此小球上滑時間t2==0.4s 上滑位移s2=t2=0.6m
則小球上滑的最大距離為sm=s1+s2=2.4m
答：（1）小球運動的加速度為2.5 m/s2 ；
（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑過程中距A點最大距離為2.4m．
分析：首先分析撤去前小球的受力情況：重力、拉力，桿的支持力和滑動摩擦力，采用正交分解法，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．再用同樣的方法求出撤去后小球的加速度，運用運動學公式求出最大距離．
點評：牛頓定律和運動學公式是解決力學的基本方法．關鍵在于分析物體的受力情況和運動情況．當物體受力較多時，往往采用正交分解法求加速度．本題求小球上滑過程中距A點最大距離，也可運用動能定理．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一質(zhì)量為1×10-4kg，帶電量為5×10-6C的帶電粒子在一加速電壓為1×105V的電場中，從靜止開始加速，飛出電場后水平擊中靜止在光滑圓弧底端的小木塊，并隨小木塊一起以5m/s的速度向前滑行，已知水平軌道AB=10m，與木塊的動摩擦因素μ=0.5，BC是半徑R=300m的光滑圓弧軌道．試求：
（1）帶電粒子經(jīng)加速電場加速后的速度大�。�
（2）帶電粒子射入小木塊后，木塊需經(jīng)過多長時間停止？（g取10m/s2，cos5°=0.996）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)已知一些材料間的動摩擦因數(shù)如下表所示：
材　料 木-金屬 木-木 木-冰 鋼-鋼
動摩擦因數(shù) 0.20 0.30 0.03 0.25
如圖所示，一質(zhì)量為1.0kg的物塊放置在某材料制作的固定斜面上，斜面傾角30°，現(xiàn)用彈簧秤沿斜面方向以1m/s2的加速度拉此物塊，使其勻加速上升，讀得彈簧秤的示數(shù)為8.17N，則兩接觸面的材料可能是（g取 10m/s2）（　�。�
A、木-金屬B、鋼-鋼
C、木-木D、木-冰

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一質(zhì)量為1 kg的小球套在一根固定的直桿上，直桿與水平面夾角θ為30°。現(xiàn)小球在F=20N的豎直向上的拉力作用下，從A點靜止出發(fā)向上運動，已知桿與球間的動摩擦因數(shù)m為。試求：

（1）小球運動的加速度a1；

（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑過程中距A點最大距離sm；

（3）若從撤去力F開始計時，小球經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點上方為2.25m的B點。

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科目：高中物理 來源：2013屆重慶雙橋中學學校高三11月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

（15分）如圖所示，一質(zhì)量為1 kg的小球套在一根固定的直桿上，直桿與水平面夾角θ為30°。現(xiàn)小球在F="20" N的豎直向上的拉力作用下，從A點靜止出發(fā)向上運動，已知桿與球間的動摩擦因數(shù)μ為。試求：（1）小球運動的加速度a1；（2）若F作用1．2s后撤去，小球上滑過程中距A點最大距離sm；（3）若從撤去力F開始計時，小球經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點上方為2．25 m的B點。

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科目：高中物理 來源：2013屆黑龍江省哈師大附中2高三第二次月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

（12分）如圖所示，一質(zhì)量為1 kg的小球套在一根固定的直桿上，直桿與水平面夾角θ為30°�，F(xiàn)小球在F="20" N的豎直向上的拉力作用下，從A點靜止出發(fā)向上運動，已知桿與球間的動摩擦因數(shù)μ為。試求：

（1）小球運動的加速度a1；
（2）若F作用1．2s后撤去，小球上滑過程中距A點最大距離sm；
（3）若從撤去力F開始計時，小球經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點上方為2．25 m的B點。

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