如圖所示，長(zhǎng)L=75 cm的靜止豎直筒中有一不計(jì)大小的小球，筒與球的總質(zhì)量為4 kg，現(xiàn)對(duì)筒施加一大小為21 N、豎直向下的恒力，使筒豎直向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=0.5 s時(shí)間，小球恰好位于筒口，求小球的質(zhì)量。
解：設(shè)筒與球的總質(zhì)量為M，小球的質(zhì)量為m
筒在重力及恒力F的共同作用下豎直向下做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a；小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)在時(shí)間t內(nèi)小球與筒的位移分別為h1和h2，如圖所示（小球視為質(zhì)點(diǎn)）

對(duì)小球：
對(duì)筒：
而h2-h1=L
代入數(shù)據(jù)求得a=16 m/s2
對(duì)筒，由牛頓第二定律得：F+(M-m)g=(M-m)a
代入數(shù)據(jù)得m=0.5 kg
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