Question

2．如圖所示，將質(zhì)量m=2kg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，對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上、與桿夾角θ=53°的拉力F，使圓環(huán)對桿的壓力恰好為0．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s²．求：
（1）拉力F的大小．
（2）圓環(huán)的加速度大�。�

Answer 1

分析 對環(huán)受力分析，抓住方向上平衡求出拉力的大小，結(jié)合牛頓第二定律求出圓環(huán)的加速度．

解答 解：（1）圓環(huán)對桿的壓力為零，則圓環(huán)受重力和拉力兩個力作用，根據(jù)豎直方向上平衡有：
Fsinθ=mg，
解得：F=$\frac{mg}{sinθ}=\frac{20}{0.8}N=25N$．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，圓環(huán)的加速度為：
a=$\frac{Fcosθ}{m}=\frac{25×0.6}{2}m/{s}^{2}=7.5m/{s}^{2}$．
答：（1）拉力F的大小為25N．
（2）圓環(huán)的加速度大小為7.5m/s²．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道圓環(huán)豎直方向上的合力為零，水平方向上產(chǎn)生加速度，結(jié)合牛頓第二定律進行求解，基礎(chǔ)題．