Question

5．如圖所示，底座M上裝有長0.5m的豎直桿，總質量是0.2kg．桿上套有0.05kg的小環m，它與桿有摩擦，當環從底座上以4m/s的速度豎直向上飛起時，剛好能到達桿頂．求：在環上升過程中，底座對水平面的壓力是多大？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 m升起過程中做勻減速直線運動，根據位移速度公式求出加速度，根據牛頓第二定律求出摩擦力，再對M進行受力分析即可求解；

解答 解：m升起過程中做勻減速直線運動，則有：
2a₁L=0-v²
解得：a₁=$-\frac{{v}^{2}}{2L}$=-$\frac{16}{2×0.5}$=16m/s²；
根據牛頓第二定律得：-f-mg=ma₁
解得：f=0.3N
對直立桿和底座進行受力分析得：N=Mg-f=2-0.3=1.7N
根據牛頓第三定律N′=N=1.7N
答：底座對水平面的壓力是1.7N

點評 本題主要考查了牛頓第二定律及勻變速直線運動基本公式的直接應用，注意明確桿與環之間在豎上方向上的作用摩擦力作用．