Question

如圖所示，一質(zhì)量為1kg的小球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成30°角，球與桿之間的動(dòng)摩擦因素為，球受豎直向上的拉力F為20N時(shí)，球的加速度a為_(kāi)_______；若要使球上滑過(guò)程中，拉力做功最少，則拉力F的大小為_(kāi)_______N．

Answer 1

2.5m/s²    10
分析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，求出合力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．要使球上滑過(guò)程中，拉力做功最少，則要求僅僅克服重力做功，所以只有不受摩擦力作用．再次受力分析，小球受到重力與拉力相平衡．
解答：如圖所示以加速度的方向即沿桿的方向?yàn)閤軸，建立直角坐標(biāo)系，
有Fsin30°-mgsin30°-μF_N=ma，

Fcos30°=mgcos30°+F_N．
解得a=2.5m/s²．
當(dāng)拉力與重力相平衡時(shí)，拉力做功最少．所以拉力大小為10N
故答案為：2.5m/s²；10
點(diǎn)評(píng)：本題考查牛頓第二定律和力的合成與分解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)．運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)這類(lèi)題目一般分兩種類(lèi)型，一種是已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況，另一種是已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況，加速度是聯(lián)系他們的橋梁，因此求加速度是解題的關(guān)鍵．