Question

【題目】（14分）質量M＝0.2 kg的小圓環穿在固定的足夠長的斜木桿上，斜木桿與水平方向的夾角θ＝37°，小圓環與木桿間的動摩擦因數μ＝0.5，小圓環受到豎直向上的恒定拉力F＝3 N后，由靜止開始沿木桿斜向上做勻加速直線運動（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2），求：

（1）小圓環沿斜木桿向上的合外力為多少；

（2）4 s末小圓環的速度為多少？

Answer 1

【答案】（1）0.2N （2）4m/s

【解析】試題分析：（1）小圓環在斜木桿上受力分析如圖所示

垂直桿方向，有

F·cosθ＝mgcosθ＋FN①

沿桿方向，有

F·sinθ－mg·sinθ－f＝F合②

其中：f＝μFN③

①②③聯立，并代入數據，得F合＝0.2 N

（2）由牛頓第二定律F合=ma可知a=F合/m

所以a=1m/s2

4 s末的速度v＝at

所以v="4" m/s