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为什么Fsinθ-mgcosθ而非mgcosθ-Fsinθ

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/11 23:57:53
质量为 10kg的环在F=200N的拉力作用下,沿粗糙直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ=37°.力F作用0.5s后撤去,环在杆上继续上滑了0.4s后,速度减为零.求:
(1)环与杆之间的动摩擦因数μ;
(2)环沿杆向上运动的总距离s.
(1)设环做匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小分别为a1和a2,撤去力F瞬间物体的速度为v, 则由 v=a1t1和 0=v-a2t2 得a1t1=a2t2 代入得2a1=1.6a2① 根据牛顿第二定律得 Fcosθ-mgsinθ-μ(Fsinθ-mgcosθ)=ma1 ② mgsinθ+μmgcosθ=ma2 ③ 由①,②,③式联立解得 μ=0.5
解题思路: 从受力分析结合力的方向及牛顿运动定律去分析考虑。
解题过程:
解: 这个问题首先要弄清楚环是沿杆向上运动,因而外力F沿杆向上的方向的分力Fcosθ为动力,而环的重力沿杆向下方向的分力下滑力mgsinθ为阻力,环与杆之间的摩擦力: μ(Fsinθ-mgcosθ)也为阻力,因而合力沿杆向上,合力为其提供加速度。 由题意可知有:Fsinθ=120N,mgcosθ=80N,因而应该是Fsinθ-mgcosθ而非mgcosθ-Fsinθ 否则mgcosθ-Fsinθ减出来为负值,其实真正方向为为与mgcosθ方向的反方向,仍然与Fsinθ方向相同。
最终答案:解: 这个问题首先要弄清楚环是沿杆向上运动,因而外力F沿杆向上的方向的分力Fcosθ为动力,而环的重力沿杆向下方向的分力下滑力mgsinθ为阻力,环与杆之间的摩擦力: μ(Fsinθ-mgcosθ)也为阻力,因而合力沿杆向上,合力为其提供加速度。 由题意可知有:Fsinθ=120N,mgcosθ=80N,因而应该是Fsinθ-mgcosθ而非mgcosθ-Fsinθ 否则mgcosθ-Fsinθ减出来为负值,其实真正方向为为与mgcosθ方向的反方向,仍然与Fsinθ方向相同。