Question

（9分）如圖，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＝0.8。對環施加一位于豎直平面內斜向上，與桿夾角＝53°的拉力F，使圓環以a＝4.4m/s²的加速度沿桿運動，求F的大小。（取＝0.8，＝0.6，g＝10m/s²）。

Answer 1

9N

解析試題分析：令Fsin53°＝mg，F＝1.25N，
當F＜1.25N時，桿對環的彈力向上，
由牛頓第二定律
Fcosq－F_N＝ma，
F_N＋Fsinq＝mg，
解得F＝1N，
當F＞1.25N時，桿對環的彈力向下，
由牛頓第二定律
Fcosq－F_N＝ma，
Fsinq＝mg＋F_N，
解得F＝9N。
考點：牛頓第二定律，力的合成與分解