Question

【題目】如圖所示，質量M=2 kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質量m= kg的小球相連．今用跟水平方向成α=30°角的力F=10 N，拉著球帶動木塊一起向右勻速運動，運動中M、m相對位置保持不變，取g=10m/s2 ． 求：

（1）運動過程中輕繩與水平方向夾角θ；
（2）木塊與水平桿間的動摩擦因數μ．

Answer 1

【答案】
（1）

解：設細繩對B的拉力為T．以小球為研究對象，分析受力，作出力圖如圖1，由平衡條件可得：

Fcos30°=Tcosθ ①

Fsin30+Tsinθ=mg ②

代入解得，T=10 ，tanθ= ，即θ=30°

（2）

解：以木塊和小球組成的整體為研究對象，分析受力情況，如圖2．再平衡條件得

Fcos30°=f

N+Fsin30°=（M+m）g

又f=μN

得到，μ=

代入解得，μ=

【解析】（1）以小球為研究對象，分析受力，作出力圖，根據平衡條件求解輕繩與水平方向夾角θ；（2）以木塊和小球組成的整體為研究對象，分析受力情況，由平衡條件和摩擦力公式求解木塊與水平桿間的動摩擦因數μ．