Question

1．如图所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成30°的夹角；直杆上套有一个质量为m=0.5kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F=10N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为μ=0.7，（g=10m/s²）
求：圆环受到直杆的弹力和摩擦力大小．

Answer 1

分析 对环受力分析，根据平衡条件，结合几何关系，即可求解．

解答 解：对小环受力分析如图所示：
由于F=10 N＞mg=5 N，所以杆对环的弹力F_N垂直杆向下，杆对环还有沿杆向下的静摩擦力F_f，则F_N与F_f的合力应竖直向下，大小为
  F_合=F-mg=5 N
所以圆环受到直杆的弹力为：F_N=F_合cos30°=$\frac{5}{2}$$\sqrt{3}$ N，
摩擦力为：F_f=F_合sin 30°=2.5 N．
答：圆环受到直杆的弹力和摩擦力大小分别为$\frac{5}{2}$$\sqrt{3}$ N和2.5 N．

点评 考查如何受力分析，掌握平行四边形定则的应用，注意几何关系中的夹角，及弹力与静摩擦力的方向．