Question

如图所示，质量m＝1kg的小球套在细斜杆上，斜杆与水平方向成a＝30°角，球与杆之间的滑动摩擦因数m＝，球在竖直向上的拉力F＝20N作用下沿杆向上滑动．g取10m/s²．求（1）在图中画出小球的受力图．（2）求球对杆的压力大小和方向．（3）小球的加速度多大？

Answer 1

球对杆的压力大小为N，方向垂直于杆向a＝2.5m/s²

试题分析：（1）小球受力如图所示．（有错误不给分．不画坐标系的不扣分）
（2）建立图示坐标系，沿y方向：
（F－mg）cos30°－F_N＝0                            
解得       F_N＝N                          
根据牛顿第三定律，球对杆的压力大小为N，方向垂直于杆向上
（3）沿x方向由牛顿第二定律得
（F－mg）sin30－f＝ma        
而        f＝m F_N                   
解得      a＝2.5m/s²                
点评：本题难度较小，小球与杆间的弹力可能存在两个方向，可利用假设法判断，加速度的大小只与沿杆的方向的合外力有关