Question

【题目】如图所示，质量M＝2 kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m＝ kg的小球相连．今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10 N/kg.求：

（1）运动过程中轻绳拉力及与水平方向夹角θ；

（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ.（结果保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】（1）10N，θ＝30°（2）0.35.

【解析】

(1)以球为研究对象，其受力分析如图所示

根据共点力平衡条件得：在x方向上：

Fcos 30°-FTcosθ=0

在y方向上：

Fsin 30°+FTsinθ=mg

联立并代入数据解得：

θ=30°

(2)以木块M为研究对象，其受力分析如图所示：

根据共点力平衡条件得：
在x方向上：

FTcos 30°-Ff=0

在y方向上：

FN-Mg-FTsin 30°=0

摩擦力为：

Ff=μFN

联立并代入数据解得：

μ=0.35