Question

2．如图，水平细杆上套有一质量为M的小环A，用轻绳将质量为m=1.0kg的小球B与A相连，B受到始终与水平成53^o角的风力作用，与A一起向右匀速运动，此时轻绳与水平方向的夹角为37^o，运动过程中B球始终在水平细杆的正下方，且与A的相对位置不变．已知细杆与环A间的动摩擦因数为μ=$\frac{1}{3}$，（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）B对绳子的拉力大小
（2）A环的质量．

Answer 1

分析 （1）先对B球受力分析，受重力、风力和细线的拉力，根据平衡条件求解出细线的拉力和风力；
（2）然后对环研究，受重力、细线的拉力、支持力和滑动摩擦力，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解．

解答 解：（1）对小球B受力分析如图，得：

F_T=mgsin37°   
代入数据解得：F_T=6.0N    
（2）环A做匀速直线运动，受力如图，有：
F_Tcos37°-f=0   
F_N=Mg+F_Tsin37°
又：f=μF_N
代入数据解得：M=1.08kg 
答：（1）B对绳子的拉力大小是6.0N；
（2）A环的质量是1.08kg．

点评 本题关键灵活地选择研究对象，然后根据共点力平衡条件列式求解出各个力，不难．