Question

如图所示，质量M=kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=kg小球相连。今用跟水平方向成角的力F==N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s² 。求：

（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角；

（2）木块与水平杆间的动摩擦因数。

Answer 1

【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．B3 B4

【答案解析】（1）θ=30°（2）μ=解析： （1）设细绳对B的拉力为T．以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得：

Fcos30°=Tcosθ ①

Fsin30°+Tsinθ=mg ②

代入得：10cos30°=Tcosθ ③
10sin30°+Tsinθ=10 ④
由③④解得 T=10N，

θ=30°
（2）以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2．再平衡条件得
N+Fsin30°=（M+m）g
又f=μN

代入解得，μ=

【思路点拨】（1）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角θ；（2）以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数μ．本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究．