题目

如图4－5－12所示，底座A上装有0.5 m长的直立杆，底座和杆的总质量为M＝0.2 kg，杆上套有质量为0.05 kg的小环B，它与杆之间有摩擦．当环从底座上以4 m/s的初速度飞起时，刚好能达到杆顶而没有脱离直立杆，取g＝10 m/s2. 求：在环升起过程中，底座对水平面的压力为多大？ 图4－5－12 答案：解析：对环进行受力分析：环受重力及杆给环的摩擦力，由牛顿第二定律mg＋Ff＝ma 环刚好到杆顶，由运动学公式v2＝2ax 可得a＝16 m/s2　Ff＝0.3 N 对底座进行受力分析，底座受重力Mg，水平面的支持力FN和环对杆向上的摩擦力Ff′，由牛顿第三定律Ff＝Ff′，由平衡条件 Mg＝FN＋Ff′，故FN＝Mg－Ff′即FN＝1.7 N， 又由牛顿第三定律，底座对水平面压力与底座受的支持力等大反向，故底座对水平面压力为1.7 N. 答案：1.7 N

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