Question

如圖4-5-6所示，一根質量為M的木桿被細繩吊起，一只質量為m的貓跳起抓住木桿向上爬，結果細繩斷了，木桿下落，但貓仍不停地沿桿向上爬，使得貓離地高度不變。求木桿下降的加速度大小為多少?

圖4-5-6

Answer 1

解：先對貓進行分析，由于貓相對地面高度不變，即貓處于平衡狀態，而貓受重力G₁=mg和桿對貓向上的摩擦力F的作用，如右圖所示，故G₁與F二力平衡，有

F=G₁=mg                                                        ①

再對桿進行受力分析：桿受重力G₂=Mg作用，由于桿對貓有向上的摩擦力F，由牛頓第三定律可知，貓對桿有向下的摩擦力F′，且

F′=F                                                          ②

由牛頓第二定律，桿的加速度為a=                         ③

由①②③式可得a=g。