Question

【题目】如图所示，质量M=2 kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A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，取g=10m/s2 ． 求：

（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；
（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ．

Answer 1

【答案】
（1）

解：设细绳对B的拉力为T．以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得：

Fcos30°=Tcosθ ①

Fsin30+Tsinθ=mg ②

代入解得，T=10 ，tanθ= ，即θ=30°

（2）

解：以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2．再平衡条件得

Fcos30°=f

N+Fsin30°=（M+m）g

又f=μN

得到，μ=

代入解得，μ=

【解析】（1）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角θ；（2）以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数μ．