Question

11．如圖所示，底座A上裝有長(zhǎng)0.5m的直立桿B，A、B總質(zhì)量為0.2kg，桿上套有一質(zhì)量為0.05kg的小環(huán)C，它與桿之間有摩擦，當(dāng)環(huán)從底座開始以4m/s的初速度上升時(shí)，剛好能沿桿升到桿頂，則在環(huán)上升的過(guò)程中加速度的大小為16m/s²，底座對(duì)水平地面的壓力為1.7N（g取10m/s²）．

Answer 1

分析 根據(jù)速度位移公式求出環(huán)上升過(guò)程的加速度，先以小環(huán)為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律求出小環(huán)對(duì)桿的摩擦力，再以底座為研究對(duì)象，求出水平面對(duì)底座的支持力，根據(jù)牛頓第三定律求出底座對(duì)水平面的壓力；

解答 解：根據(jù)${v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}=2ax$，有
$0-{4}_{\;}^{2}=2a×0.5$
解得：$a=-16m/{s}_{\;}^{2}$，加速度大小為$16m/{s}_{\;}^{2}$
對(duì)小環(huán)C受力分析，小環(huán)受到重力mg、桿子對(duì)環(huán)向下的摩擦力f，根據(jù)牛頓第二定律：
mg+f=ma
代入數(shù)據(jù)解得：0.5+f=0.05×16
解得：f=0.3N
以底座為研究對(duì)象，受到重力、環(huán)的向上的摩擦力、地面的支持力
$Mg=f+{F}_{N}^{\;}$
代入數(shù)據(jù)解得：$2=0.3+{F}_{N}^{\;}$
解得：${F}_{N}^{\;}=1.7N$
根據(jù)牛頓第三定律：底座對(duì)水平地面的壓力1.7N
故答案為：16         1.7

點(diǎn)評(píng) 本題中底座與小環(huán)的加速度不同，采用隔離法研究，抓住加速度是關(guān)鍵，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合進(jìn)行研究