Question

【題目】如圖，將質(zhì)量m＝1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.9。對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上，與桿夾角＝53的拉力，（取sin53＝0.8，cos53＝0.6，g＝10m/s2）。（結(jié)果可以保留分?jǐn)?shù)）

（1）逐級(jí)增大拉力，當(dāng)拉力為F1 時(shí)，圓環(huán)沿桿勻速運(yùn)動(dòng)，求F1的大小。

（2）小明同學(xué)認(rèn)為，當(dāng)拉力繼續(xù)增大為F2時(shí)，環(huán)還是勻速運(yùn)動(dòng)，求F2的大小

（3）請(qǐng)進(jìn)一步分析，當(dāng)靜止的環(huán)受到的拉力方向不變，大小分別為下列各值時(shí)，圓環(huán)處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).a. 0<F3<F1 ；b. F1<F4<F2；c. F5>F2

Answer 1

【答案】（1）6.8N（2）75N（3）a.靜止；b.加速；c.靜止。

【解析】

（1）逐級(jí)增大拉力，當(dāng)拉力為F1 時(shí)，圓環(huán)沿桿勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)橫桿對(duì)環(huán)有向上的彈力，由平衡知識(shí)可知：

解得

（2）當(dāng)拉力繼續(xù)增大為F2時(shí)，環(huán)還是勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)橫桿對(duì)環(huán)有向下的彈力，由平衡知識(shí)可知：

解得

（3）a. 當(dāng)0<F3<F1時(shí)，則 ，此時(shí)圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)；

b. F1<F4<F2時(shí)，。圓環(huán)處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

c. F5>F2時(shí)，則，此時(shí)圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)；