题目内容
【题目】如图所示,在质量为1kg的重物上系着一条长30cm的细绳,细绳的另一端连着套在水平棒上可以滑动的圆环,环与棒间的动摩擦因数为0.75,另有一条细绳,其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环0.5m的地方.当细绳的端点挂上重物G,而圆环将要滑动时(环的重力忽略不计),试问:
(1)角φ多大?
(2)长为30cm的细绳的张力是多少?
(3)圆环将要开始滑动时,重物G的质量是多少?
【答案】(1)90°(2)8N(3)0.6kg.
【解析】
试题分析:(1)因为圆环将要开始滑动,所以可以判定本题是在共点力作用下物体的平衡问题.
有:μFN-FTcosθ=0
FN-FTsinθ=0。
所以tanθ=1/μ,θ=arctan(1/μ)=arctan(4/3).
设想:过O作OA的垂线与杆交于B′点,由AO=30cm,tanθ=4/3得,
B′O的长为40cm. 在直角三角形中,由三角形的边长条件得AB′=50cm,但据题设条件AB=50cm,故B′点与定滑轮的固定处B点重合,即得φ=90°
(2)如图所示,选取坐标系,根据平衡条件有:
Gcosθ+FTsinθ-mg=0
FTcosθ-Gsinθ=0.
即FT=8N.
(3)圆环将要滑动时,得:
mGg=FTcotθ,
mG=0.6kg.
练习册系列答案
相关题目