Question

6．如图所示，一质量为m的圆环套在一金属杆上，圆环与杆间的动摩擦因数为μ，环下用轻质线挂一质量为M的物块，现用一水平外力F拉圆环，使圆环和物块一起向左运动，悬线与竖直方向的夹角为θ，求水平拉力F的大小．

Answer 1

分析 隔离对物块分析，根据牛顿第二定律求出加速度，再对整体分析，根据牛顿第二定律求出水平拉力F的大小．

解答 解：隔离对M分析，根据牛顿第二定律得，加速度a=$\frac{Mgtanθ}{M}=gtanθ$，
对整体分析，支持力N=（M+m）g，
根据牛顿第二定律得，F-μ（M+m）g=（M+m）a，
解得F=μ（M+m）g+（M+m）gtanθ．
答：水平拉力F的大小为μ（M+m）g+（M+m）gtanθ．

点评 本题考查了牛顿第二定律的基本运用，知道物块和圆环具有相同的加速度，掌握整体法和隔离法的运用．