Question

如图，将质量m＝0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角q＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4m/s²的加速度沿杆运动，求F的大小。（取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s²）。（提示：F有两个值）

Answer 1

1N或9N

解析试题分析：令Fsin53°＝mg，F＝1.25N，
当F＜1.25N时，杆对环的弹力向上，
由牛顿定律Fcosq－mF_N＝ma，F_N＋Fsinq＝mg，
解得F＝1N，
当F＞1.25N时，杆对环的弹力向下，
由牛顿定律Fcosq－mF_N＝ma，Fsinq＝mg＋F_N，
解得F＝9N，
考点：牛顿第二定律
点评：中等难度。本题容易丢掉其中一种情况。