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如图(a)所示,质量为M=10kg的滑块放在水平地面上,滑块上固定在一个轻细杆ABC,∠ABC=45°.在A端固定一个质量为m=2kg的小球,滑块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5.现对滑块施加一个水
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更新时间:2024-04-27
问题描述:

如图(a)所示,质量为M=10kg的滑块放在水平地面上,滑块上固定在一个轻细杆ABC,∠ABC=45°.在A端固定一个质量为m=2kg的小球,滑块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5.现对滑块施加一个水平向右的推力F1=84N,使滑块做匀加速运动.求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向.(取g=10m/s2)有位同学是这样解的:

小球受到重力及杆的作用力F2,因为是轻杆,所以F2方向沿杆向上,受力情况如图(b)所示.根据所画的平行四边形,可以求得:

F2=

2mg=

2×2×10N=20

2N.

你认为上述解法是否正确?如果不正确,请说明理由,并给出正确的解答.

毛迪林回答:
  小球受重力、杆的弹力,在两个力共同作用下产生水平向右的加速度.以小球和滑块系统为研究对象进行受力分析知F合=F-f=F-μ(m+M)g据牛顿第二定律知:F合=(m+M)a系统产生的加速度a=F-μ(M+m)gM+m
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