Question

12．如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为m_A=0.40kg和m_B=O.20kg，由于B球受到水平风力作用，使环A与球B一起向右匀速运动．运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角θ=37°，重力加速度g取10m/s²，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）B球受到的水平风力大小；
（2）环A与水平杆间的动摩擦因数．

Answer 1

分析 （1）对B球受力分析，受重力、拉力和水平风力，根据平衡条件求解水平风力；
（2）对环A和球B整体受力分析，根据平衡条件列式求解动摩擦因数．

解答 解：（1）对B球受力分析，如图，根据平衡条件可得
F=m_Bgtanθ…①
数据代入得  F=1.5N…②
（2）选取环、球和轻绳整体为研究对象，受力如图所示．
根据平衡条件得N=（m_A+m_B）g…③
F=f …④
且 f=μN  …⑤
解得  $μ=\frac{{{m_B}tanθ}}{{{m_A}+{m_B}}}$…⑥
数据代入得μ=0.25
答：（1）B球受到的水平风力大小为1.73N；
（2）环A与水平杆间的动摩擦因数为0.25．

点评 整体法和隔离法的使用技巧
当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．