Question

2．如图所示，两个大小相同、质量分别为m_A、m_B的球体，球A套在水平细杆上，球A与球B间用一轻质绳相连，由于受到水平风力作用，细绳与竖直方向的夹角为θ，两球一起向右匀速运动．已知重力加速度为g．则风力大小为m_Bgtanθ，球与水平细杆间的动摩擦因数为$\frac{{m}_{B}tanθ}{{m}_{A}+{m}_{B}}$．

Answer 1

分析 先对球B受力分析，受重力、风力和拉力，根据共点力平衡条件列式求解风力；再对A、B两物体组成的整体受力分析，受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力，再次根据共点力平衡条件列式求解动摩擦因素．

解答 解：对球B受力分析，受重力、风力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有：
F=m_Bgtanθ
T=$\frac{{m}_{B}g}{cosθ}$
把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力（m_A+m_B）g、支持力N、风力F和向左的摩擦力f，如右图：
根据共点力平衡条件可得：
N=（m_A+m_B）g，
f=F
则A环与水平细杆间的动摩擦因数为：
$μ=\frac{f}{N}=\frac{{m}_{B}tanθ}{{m}_{A}+{m}_{B}}$
故答案为：m_Bgtanθ，$\frac{{m}_{B}tanθ}{{m}_{A}+{m}_{B}}$

点评 本题关键是先对整体受力分析，再对球B受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解，不难．