题目内容
【题目】如下图所示,质量kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量
kg的小球B相连。今用跟水平方向成α=30°角的力
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。
【3】当为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?
【答案】
【1】
【2】
【3】时F的值最小
【解析】(1)对B进行受力分析,设细绳对B的拉力为T,由平衡条件可得(1分)
(1分)解得:
(1分)
,即
(1分)
(2)对A进行受力分析,由平衡条件有(1分)
(1分)解得
(1分)
(3)对A进行受力分析,由平衡条件有(1分)
(1分)
解得:(1分)
令,
,即
则:
(1分)
显然,当时F有最小值,所以
时F的值最小。(1分)
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