Question

高中物理题目一道，求解

如图，将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数μ=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53°的拉力F，使圆环沿杆做匀速运动，求F的大小。（取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s²）

Answer 1

如图，分两种情况。若环向下匀速运动，则摩擦力向上。如图一。此时有F1+f=mg。

若环向上匀速运动，则摩擦力向下。如图二。此时有F1=mg+f。f用F2乘u即可。

将就看吧，过程不方便输入。有什么不懂还可以问我。

Answer 2

答案：
F＝1N或F＝9N

思路分析：
考点解剖：考查平衡条件、牛顿第二定律，考查分析、理解能力．
解题思路：首先根据题意判断出杆对环弹力的方向，然后对环受力分析，利用牛顿第二定律和竖直方向上受力平衡列等式，联立即可求解．
解答过程：
解：
令Fsin53°＝mg，F＝1.25N，
当F＜1.25N时，杆对环的弹力向上，
由牛顿第二定律Fcosq－mFN＝ma，
FN＋Fsinq＝mg，
解得 F＝1N．
当F＞1.25N时，杆对环的弹力向下，
由牛顿第二定律
Fcosq－mFN＝ma，
Fsinq＝mg＋FN，
解得 F＝9N．
规律总结：在判断此类问题时，一定要注意弹力的方向，可上也可下，这是解题的关键，也是易错点．

Answer 3

将F沿水平和竖直分解为F1，F2.因为圆环做匀速运动速度不变，所以摩擦力f与水平分力F1相等。
又f=μ(mg-F2),F2=F*sin53°,F1=F*cos53°所以0.8*(0.1*10-0.8F)=0.6F,F=4/3.1N

Answer 4

• 匀速运动

• 如果Fsinθ<mg

• u(mg-Fsinθ)=Fcosθ

• F=umg/(usinθ+cosθ)

• 如果Fsinθ>mg

  -u(mg-Fsinθ)=Fcosθ

  F=umg/(usinθ-cosθ)

   

Answer 5

对环受力分析有竖直向下的重力G、竖直向上的支持力N、与杆夹角θ=53°的拉力F、与拉力F反向的水平摩擦力f，把拉力F分解为水平的F1=Fcos53°和竖直向上的F2=Fsin53°，
竖直方向：G=N+F2 G=mg
水平方向：f=F1
摩擦力公式：f=μN
联立得F=0.645N