题目内容
如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为m A=20kg,mB=10kg,A、B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5,一轻绳一端系住物体A,另一端固定在墙上,绳与竖直方向的夹角为37°,今欲用外力F将物体B匀速向右拉出,(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)轻绳对A的拉力大小
(2)水平外力F的大小.
解:(1)对A、B受力分析如图所示
取A为研究对象,竖直方向FN1+FTcos37°=mAg ①
水平方向:Ff1=FTsin37° ②
其中:Ff1=μFN1 ③
由以上各式联立解得:FT=100N ④
(2)对B由平衡方程:水平方向:F=Ff1′+Ff2 ⑤
竖直方向:FN=mBg+FN1′⑥
其中:Ff2=μFN2 ⑦
解得:F=170N ⑧
答:(1)轻绳对A的拉力大小为100N;
(2)水平外力F的大小为170N.
分析:将物体B匀速向右拉出过程中,A物体保持静止状态,受力均平衡.分别分析两个物体的受力情况,作出力图,根据平衡条件列方程求解细线拉力和水平力F的大小.
点评:本题是两个物体平衡问题,采用隔离法研究,关键是分析物体的受力情况,作出力图后根据平衡条件列方程求解.
取A为研究对象,竖直方向FN1+FTcos37°=mAg ①
水平方向:Ff1=FTsin37° ②
其中:Ff1=μFN1 ③
由以上各式联立解得:FT=100N ④
(2)对B由平衡方程:水平方向:F=Ff1′+Ff2 ⑤
竖直方向:FN=mBg+FN1′⑥
其中:Ff2=μFN2 ⑦
解得:F=170N ⑧
答:(1)轻绳对A的拉力大小为100N;
(2)水平外力F的大小为170N.
分析:将物体B匀速向右拉出过程中,A物体保持静止状态,受力均平衡.分别分析两个物体的受力情况,作出力图,根据平衡条件列方程求解细线拉力和水平力F的大小.
点评:本题是两个物体平衡问题,采用隔离法研究,关键是分析物体的受力情况,作出力图后根据平衡条件列方程求解.
练习册系列答案
相关题目
如图所示,A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止,已知两物块的质量mA<mB,运动半径rA>rB,则下列关系一定正确的是( )
A、角速度ωA=ωB | B、线速度vA=vB | C、向心加速度aA>aB | D、向心力FA>FB |
如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中A受到B对它的摩擦力( )
A、方向向左,大小不变 | B、方向向左,逐渐减小 | C、方向向右,大小不变 | D、方向向右,逐渐减小 |