Question

如圖所示，底座A上裝有長0.5 m的直立桿，總質量為2kg，桿上套有質量為0.5kg的小環B，它與桿有摩擦，當環從底座上以4 m／s速度升起時，剛好能到達頂端．()求:

(1) 在小環升起過程中，水平面對底座支持力多大？
(2) 小環從桿頂端落回底座需多少時間?

Answer 1

(1)17N   (2)0.5s

試題分析：①對環進行受力分析：環受重力及桿給環的摩擦力，
由牛頓第二定律mg＋f＝ma 
環剛好到桿頂，由運動學公式
可得　f＝3N   
對底座進行受力分析，底座受重力Mg，水平面的支持力和環對桿向上的摩擦力f′，由牛頓第三定律f＝f′，
由平衡條件
，故
即
底座受水平面的支持力17N
②小環從桿頂落回底座，環受重力豎直向下及桿給環的摩擦力向上，
mg-f＝ma 
  
小環做初速度為零勻加速直線運動

t=0.5s        
點評：本題中分析底座時一定要注意不要把小環的重力和底座的重力算到一起，要把底座單獨拿出來進行受力分析。