Question

9．如图所示，水平地面上一物块质量为2kg，轻绳绕过定滑轮一端连着物块，另一端吊着一小球，小球的质量为0.5kg，连物块的轻绳与水平夹角为53°，物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，现在小球上加一水平拉力，缓慢向左拉小球，当物块刚要开始滑动，拉力的大小为（设物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）

• A． 5N
• B． 10N
• C． 5$\sqrt{3}$N
• D． 5$\sqrt{5}$N

Answer 1

分析 对小球和物块分别进行受力分析，利用共点力平衡条件找出各力之间的大小关系，代入数据，解方程组，求出水平拉力F的大小．

解答 解：设小球在F作用下，当绳子与竖直方向成θ角度时，物块刚要开始滑动，此时绳子上的拉力大小为T，对小球受力分析时将拉力T分解为竖直方向分力T₁和水平方向分力T₂，对物块受力分析将拉力T分解为竖直方向分力T₃和水平方向分力T₄，物块受到的摩擦力大小为f，支持力大小为N，对小球和物块受力分析如图所示
对小球分析，由共点力平衡条件有
竖直方向有：T₁=Tcosθ=G₁=m₁g
水平方向有：F=T₂=Tsinθ
对物块分析，由共点力平衡条件有
竖直方向有：N=G₂-T₃，其中T₃=Tsin53°，G₂=m₂g
水平方向有：T₄=f，其中T₄=Tcos53°，f=μN
解得：T=10N，N=12N，f=6N，θ=60°，F=$5\sqrt{3}N$
故C正确，ABD错误；
故选：C．

点评 本题考查共点力平衡条件的应用，解题的关键是对小球和物块分别进行受力分析，找出各力之间的关系，解方程求出力F的大小．