Question

【題目】如圖所示，將質量m=0.1kg的圓環套在固定的水平直桿上。環的直徑略大于桿的截面直徑。環與桿間動摩擦因數μ=0.8。對環施加一位于豎直平面內斜向上，與桿夾角θ=53°的拉力F，使圓環由靜止開始以a=4.4m/s2的加速度沿桿運動，已知g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求

（1）2s末圓環的速度大小；

（2）F的大小。

Answer 1

【答案】（1）8.8m/s（2）F＝9N

【解析】

（1）由，解得

vt=8.8m/s

（2）當桿對環的彈力向上時，受力如圖a，由正交分解

水平：

Fcos－f＝ma .........①

豎直：

N＋Fsin＝mg............②

關系：

f=N...........③

解得

F＝1N

當桿對環的彈力向下，受力如圖b，水平分析不變

豎直：

Fsin＝mg＋N..........④

聯立①③④解得

F＝9N