Question

如圖4-5-25所示，底座A上裝有長0.5 m的豎直桿，其總質(zhì)量為2 kg.桿上套有質(zhì)量為0.5 kg的滑環(huán)B，環(huán)與桿間有摩擦，當(dāng)環(huán)從豎直桿的下端以初速度v=4 m/s向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，剛好能到達(dá)桿頂.求：

(1)在環(huán)上升過程中，底座對(duì)水平面的壓力；

(2)環(huán)從桿頂回落時(shí)，底座對(duì)水平面的壓力.

Answer 1

解析：(1)由v²=2as得，環(huán)的加速度a==16 m/s².對(duì)環(huán)由牛頓第二定律有mg+F_f=ma，解得桿對(duì)環(huán)的摩擦阻力F_f=3 N，方向向下.由牛頓第三定律可知，環(huán)對(duì)桿的摩擦力的方向向上.對(duì)桿和底座，由平衡條件有F+F_f′=Mg，則上升過程中底座對(duì)水平面的壓力F=17 N.

(2)下落過程中環(huán)對(duì)桿的摩擦力方向向下，對(duì)桿和底座有F=Mg+F_f=23 N.

答案：(1)17 N  (2)23 N