问题标题:
一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直杆,如图5所示,在这一瞬间悬绳断了,设杆足够长,由于小猫继续上爬,所以小猫离地面高度不变,则木杆下降的加速度为多大?(设小
问题描述:
一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直杆,如图5所示,在这一瞬间悬绳断了,设杆足够长,由于小猫继续上爬,所以小猫离地面高度不变,则木杆下降的加速度为多大?(设小猫质量为m,杆的质量为M)
图5
唐琎回答:
g
解析:先对猫进行分析,由于猫相对地面高度不变,即猫处于平衡状态,而猫受重力G1=mg和杆对猫向上的摩擦力F的作用,如图所示,故G1与F二力平衡,有
F=G1=mg ①
再对杆进行受力分析:杆受重力G2=Mg作用,由于杆对猫有向上的摩擦力F,由牛顿第三定律可知,猫对杆有向下的摩擦力F′,且
F′=F ②
由牛顿第二定律,杆的加速度为
a= ③
由①②③式可得:
a=g
即杆下降的加速度为g,方向向下.
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