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试卷云
84.如图所示,一根足够长的细杆与水平面成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,水平向右的恒力F作用于小球上,经时间t1=0.2s后撤掉恒力F,又经t2=0.4s小球速度为零。已知小球与细杆之间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)撤掉恒力F时小球的速度大小;
(2)恒力F的大小。
【答案】(1)
(2)
【知识点】牛顿定律与直线运动-复杂过程
【详解】(1)撤掉恒力后,小球沿杆方向受到沿杆向下的摩擦力和沿杆向下重力的分力,根据牛顿第二定律可知
解得
此过程中,小球做匀减速直线运动,可看作反向匀加速,则
(2)小球做匀加速时的加速度大小为
由牛顿第二定律
又
,
解得恒力大小为