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精英家教网如图所示,物体A叠放在物体B上,物体A的质量为1kg,物体B的质量为2kg.A用轻绳系在墙壁上,轻绳与水平方向成53°角.A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.5.若用力F把B匀速向右拉(A未掉下),g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)轻绳上的拉力大小
(2)A物体所受的摩擦力大小
(3)力F的大小.
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,再根据滑动摩擦力公式,即可求解.
解答:解:(1)(2)对A、B受力分析如图所示
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取A为研究对象,竖直方向有:FN1+FTcos37°=mAg      
水平方向:Ff1=FTsin37°                     
其中:Ff1=μFN1                              
由以上各式联立并代入数据解得:FT=5N,Ff1=3N           
(3)对B由平衡方程:水平方向:F=Ff1′+Ff2      
竖直方向:FN=mBg+FN1
其中:Ff2=μFN2                             
解得:F=Ff1-μFN2=2Ff1-μmBg=6-0.5×2×20N=16N              
答:(1)轻绳上的拉力大小5N;
(2)A物体所受的摩擦力大小3N;
(3)力F的大小16N.
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.
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