如圖所示,長L=75 cm的靜止直筒中有一不計(jì)大小的小球,筒與球的總質(zhì)量為4 kg,現(xiàn)對(duì)筒施加一豎直向下、大小為21 N的恒力,使筒豎直向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=0.5 s時(shí)間,小球恰好躍出筒口,求小球的質(zhì)量.(取g=10 m/s2)

答案:0.5kg
解析:

  對(duì)筒,受到向下的恒力F=21 N和重力(4-m)g,其中m為小球的質(zhì)量.

  由牛頓第二定律得F+(4-m)g=(4-m)a,筒由靜止開始相對(duì)小球以加速度=a-g做勻加速直線運(yùn)動(dòng),因此有L=t2,a=+g=16 m/s2,解得m=0.5 kg.


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(1)求參賽者經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大小v?

(2)參賽者從臺(tái)階上A點(diǎn)躍出時(shí)的動(dòng)能EK為多大?

(3)若手與繩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75,參賽者要順利完成比賽,每只手對(duì)繩的最大握力不得小于多少?(可認(rèn)為最大靜摩擦等于滑動(dòng)摩擦力)

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(1)小球運(yùn)動(dòng)的加速度大。

(2)小球運(yùn)動(dòng)到斜桿底端時(shí)的速度大。

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