Question

如图甲所示，一根足够长的细杆与水平成θ=37°固定，质量为m=1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点，今有水平向右的F作用于小球上，经时间t1=0.2s后停止，小球沿细杆运动的部分v-t图像如图乙所示（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．试求： （1）小球在0～0.2 s内的加速度a1和0.2～0.4s内的加速度a2； （2）0～0.2 s内水平作用力F的大小． （3）撤去水平力后，小球经多长时间返回底部．

Answer 1

解：（1）由图象可知 在0~2s内：，方向沿杆向上       在2~4s内：，负号表示方向沿杆向下 （2）力时的上升过程，由受力分析和牛顿第二定律有：  ① F停止后的上升阶段，有：  ②      （3）由图可知前0.2s小球上升距离S1=0.4m 停止拉力后，小球继续上升距离时间     上升距离 总共上升距离   小球沿杆滑下是加速度 下滑时间 小球滑到底部所用时间