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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

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=

mg=

×2×10N=20

N．
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．

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)g

M+m

84-0.5×(10+2)×10

10+2

m/s2=2m/s²
由题意知小球所受合力F_合1=ma=4N
对小球进行受力分析：小球受重力、杆的弹力F，这两个力的合力大小为4N且在水平方向，

如图知：已知G=2×10N=20N，F_合1=ma=4N，求F_x，则：
Fx=

G2+F合12

416

N=20.4N
F_x的方向如图所示，即所成角α的正切值为tanα=

F合1

=5
答：上述解法不正确，杆对小球的作用力不一定沿杆的方向，作用力的大小与方向具体由小球的加速度a的大小来决定，并随着a的变化而变化．
杆对小球的作用力大小为20.4N，方向斜向右上方，与水平方向夹角的正切值为5．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

（2008?南京一模）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：
解：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=

mg=

×2×10N=20

N．
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．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

（2010?闵行区二模）如图（a）所示，质量为m的小球放在光滑水平面上，在界线MN的左方始终受到水平恒力F₁作用，在MN的右方除受F₁外还受到与F₁在同一条直线上的水平恒力F₂的作用．小球从A点由静止开始运动，运动的v-t图象如图（b）所示，由图可知，下列中说法正确的是（　　）