如圖所示，底座A上裝有0.5 m的直立桿，其總質(zhì)量為0.2 kg，桿上套有質(zhì)量為0.05 kg的小環(huán)B，它與桿有摩擦.當(dāng)桿從底座上以4 m/s的速度飛起時(shí)，剛好能到達(dá)桿的頂端，g取10 m/s2.求：

（1）在環(huán)升起過(guò)程中，底座對(duì)水平面壓力為多大？

（2）小球從桿頂落回底座需多少時(shí)間？

（1）1.7 N  （2）0.5 s

解析：（1）小環(huán)從底座飛起過(guò)程中，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)vt2-v02=-2as

解得a=m/s2=16 m/s2.

對(duì)小環(huán)受力分析，如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律列方程mg+f=ma

解得f=m(a-g)=0.05×(16-10) N=0.3 N.

對(duì)底座和桿整體受力分析，如圖乙所示，根據(jù)平衡條件列平衡方程FN+f′=Mg

而f′=f=0.3 N，

解得FN=Mg-f=（0.2×10-0.3） N=1.7 N.

根據(jù)牛頓第三定律，底座對(duì)水平面壓力大小FN′=FN=1.7 N.

（2）小環(huán)從桿頂落回底座做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)環(huán)受力分析如圖丙所示，根據(jù)牛頓第二定律列方程mg-f″=ma′

解得a′=g-=(10-) m/s2=4 m/s2

由s=a′t2得t=s=0.5 s.


練習(xí)冊(cè)系列答案
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（1）在環(huán)升起過(guò)程中，底座對(duì)水平面的壓力多大？
（2）小環(huán)從桿頂落回底座需多長(zhǎng)時(shí)間？（g=10m/s2）

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m/s的初速度沿桿豎直向上運(yùn)動(dòng)，最后恰能到達(dá)桿的頂端（取g=10m/s2）．求：
（1）環(huán)沿桿上滑過(guò)程中的加速度大小；
（2）在環(huán)上滑過(guò)程中，細(xì)線對(duì)桿的拉力大��；
（3）若小環(huán)在桿頂端時(shí)細(xì)線突然斷掉，底座下落后與地面立即粘合后靜止，整個(gè)過(guò)程桿沒(méi)有晃動(dòng)，則小環(huán)第一次與底座相碰時(shí)的速度為多少？

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(1)在環(huán)升起過(guò)程中，底座對(duì)水平面壓力為多大？

(2)環(huán)從桿頂落回底座需多少時(shí)間？

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