（2014•宣城模拟）如图，将质量m=1kg的圆环套在固定的倾斜直杆上，杆的倾角为37°，环的直径略大于杆的截面直径．对
（2014•宣城模拟）如图，将质量m=1kg的圆环套在固定的倾斜直杆上，杆的倾角为37°，环的直径略大于杆的截面直径．对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角为37°的拉力F=10N，使圆环由静止开始沿杆加速度向上运动，已知环与杆间动摩擦因数μ=0.5．（g取10m/s2）求：（1）F作用2s时圆环的速度是多大？
（2）2s后撤去力F，求圆环继续沿杆上滑的最大距离是多少？
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解题思路：（1）根据牛顿第二定律求出圆环向上滑动的加速度，结合速度时间公式求出圆环的速度．
（2）撤去拉力后，结合牛顿第二定律求出圆环的加速度，结合速度位移公式求出圆环继续上滑的最大距离．
（2）撤去拉力后，结合牛顿第二定律求出圆环的加速度，结合速度位移公式求出圆环继续上滑的最大距离．
（1）由受力分析和牛顿第二定律及运动学规律可知：
Fcos37°-mgsin37°-f=ma1
mgcos37°=N+Fsin37°
f=μN
2s时圆环的速度为：v=a1t1，
代入数据解得：v=2m/s．
（2）撤去外力后，由牛顿第二定律及运动学规律得：
mgsin37°+f=ma2
N=mgcos37°
f=μN
代入数据解得：a2＝10m/s2
t2＝
v
a2＝
2
10＝0.2s，
x2＝
v
2t2＝
2
2×0.2＝0.2m．
答：（1）F作用2s时圆环的速度是2m/s；
（2）圆环继续沿杆上滑的最大距离是0.2m．
点评：
本题考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
考点点评： 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
1年前
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